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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Ölwannenanordnung
sowie Ölwannenanordnungen
jeweils nach den Oberbegriffen der nebengeordneten Ansprüche.
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Die
FR 2 745 034 beschreibt
eine Ölwannenanordnung,
welche einen Wandabschnitt und einen Versteifungsabschnitt aufweist.
Der Versteifungsabschnitt weist Durchbrüche auf, durch welche das Material
des Wandabschnitts von einer Seite des Versteifungsabschnitts auf
dessen andere Seite gelangen kann.
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Dieses
Material bildet eine umlaufende Dichtung zwischen dem Versteifungsabschnitt
und dem Kurbelgehäuse
einer Brennkraftmaschine.
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Aus
der
EP 0 942 155 A1 ist
ebenfalls eine Ölwannenanordnung
bekannt, welche einen Sammelabschnitt aufweist, der mit einem Kurbelgehäuse einer
Brennkraftmaschine verbunden werden kann. Hierzu weist der Sammelabschnitt
an seinem freien Rand einen nach außen abragenden Verbindungsflansch
auf. In eine Ausnehmung auf der dem Kurbelgehäuse zugewandten Oberfläche des
Verbindungsflanschs ist eine Elastomerdichtung eingelegt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, das eingangs genannte Verfahren
und die eingangs genannten Ölwannenanordnungen
so weiter zubilden, dass die Ölwannenanordnungen
preiswerter hergestellt werden können
und gleichzeitig im Betrieb möglichst
wenig Geräusch
erzeugen.
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Diese
Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren dadurch gelöst, dass
eine Entkoppelungsmasse auf eine in Einbaulage dem Kurbel- und/oder
Getriebegehäuse
zugewandte und/oder eine in Einbaulage dem Befestigungsabschnitt
zugewandte Oberfläche
des Versteifungselements und/oder eine in Einbaulage dem Versteifungselement
zugewandte Oberfläche
des Befestigungsabschnitts aufgespritzt wird.
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Bei
einer Ölwannenanordnung
mit einem wannenförmigen
Sammelabschnitt für
das Öl,
mit mindestens einem an den Sammelabschnitt angeformten Befestigungsabschnitt
zur Befestigung an einem Kurbel- und/oder Getriebegehäuse, und
mit mindestens einem Versteifungselement zur Versteifung des Befestigungsabschnitts,
wird die Aufgabe dadurch gelöst,
dass eine vom Sammelabschnitt separate Entkoppelungsmasse mit einer
in Einbaulage dem Kurbel- oder Getriebegehäuse und/oder einer dem Befestigungsabschnitt
zugewandten Oberfläche des
Versteifungselements und/oder einer in Einbaulage dem Versteifungselement
zugewandten Oberfläche
des Befestigungsabschnitts verbunden ist.
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Eine
Lösungsmöglichkeit
besteht bei einer Ölwannenanordnung
mit einem wannenförmigen Sammelabschnitt
für das Öl, welcher
mindestens einen Bodenabschnitt und mindestens einen Wandabschnitt
und mindestens einen an den Sammelabschnitt angeformten Befestigungsabschnitt
zur Befestigung an einem Kurbelgehäuse und/oder einem Getriebe
umfasst, darin, dass der Sammelabschnitt mindestens eine seitliche
Erweiterung aufweist, dass der Bodenabschnitt im Bereich außerhalb der
seitlichen Erweiterung mit dem Wandabschnitt einstückig verbunden
ist, und dass der Bodenabschnitt im Bereich der seitlichen Erweiterung
eine verschließbare Öffnung aufweist.
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Bei
einer Ölwannenanordnung
mit einem wannenförmigen
Sammelabschnitt für
das Öl,
der mindestens einen Bodenabschnitt und mindestens einen Wandabschnitt
umfasst, mit einem an den Sammelabschnitt angeformten Befestigungsabschnitt
zur Befestigung an einem Kurbel- und/oder Getriebegehäuse, und mit
einem Versteifungselement zur Versteifung des Befestigungsabschnitts, wird
die Aufgabe dadurch gelöst,
dass das Versteifungselement mindestens einen abragenden Koppelungsabschnitt
aufweist, der mit dem Wandabschnitt und/oder dem Bodenabschnitt
des Sammelabschnitts gekoppelt ist.
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Vorteile der
Erfindung
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
und bei den erfindungsgemäßen Ölwannenanordnungen wird
die Anzahl der zur Herstellung und bei der Montage handzuhabenden
Teile reduziert, was die Kosten senkt.
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Dabei
sorgt die Verwendung einer Entkoppelungsmasse einerseits zwischen
dem Versteifungselement und andererseits zwischen dem Befestigungsabschnitt
und/oder dem Kurbel- bzw. Getriebegehäuse zu einer Schwingungsentkopplung,
die Schallemissionen durch den Sammelabschnitt der Ölwannenanordnung
vermindert. Zusätzlich
kann die Entkoppelungsmasse auch Abdichtfunktionen übernehmen.
Die feste Verbindung der Entkoppelungsmasse(n) mit dem jeweiligen
Träger
sorgt darüber
hinaus für
eine Vermeidung von Montagefehlern.
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In
die gleiche Richtung zielt ein in weiten Bereichen mit dem Wandabschnitt
einstückiger
Bodenabschnitt: Dies sorgt für
eine Versteifung des Sammelabschnitts und so im Betrieb für eine Verminderung
der von diesem ausgehenden Schwingungen. Dabei bleibt die Zugänglichkeit
in den Innenraum des Sammelabschnitts für Montage- und Wartungszwecke
durch die verschließbare Öffnung in
der seitlichen Erweiterung weiterhin gewährleistet.
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Auch
die Verwendung eines vom Versteifungselement abragenden Koppelungsabschnitts, der
mit dem Wand- und/oder Bodenabschnitt des Sammelabschnitts gekoppelt
ist, sorgt für
eine Erhöhung
der Steifigkeit in diesen Bereichen, was letztlich die von der Ölwannenanordnung
ausgehenden Geräuschemissionen
senkt.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in Unteransprüchen angegeben.
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In
Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird zunächst
vorgeschlagen, dass eine auf die eine Oberfläche des Versteifungselements aufgespritzte
Entkoppelungsmasse mit einer auf die entgegengesetzt angeordnete
Oberfläche
des Versteifungselements aufgespritzten Entkoppelungsmasse einstückig verbunden
ist. Dies erleichtert die Herstellung und Montage und vermindert
das Risiko, dass bei der Handhabung eine Entkoppelungsmasse vom
Versteifungselement abgelöst
wird.
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Ferner
ist möglich,
dass das Versteifungselement mit der Entkoppelungsmasse oder den
Entkoppelungsmassen vom Befestigungsabschnitt derart umgeben oder
umspritzt ist, dass ein in Einbaulage zwischen Entkoppelungsmasse
und Kurbel- und/oder
Getriebegehäuse
liegender Bereich des Befestigungsabschnitts keine wesentliche Steifigkeit aufweist.
Hierdurch wird eine vormontierte quasi-einstückige Einheit geschaffen, bei
der das Versteifungselement sicher am Sammelabschnitt gehalten ist
und die sehr einfach am Kurbel- und/oder
Getriebegehäuse
montiert werden kann, wobei die Entkoppelungsmassen zusätzlich auch
zur Spannungsentkopplung zwischen dem Befestigungsabschnitt und dem
Versteifungselement genutzt werden (der Elastizitätsmodul
des Versteifungselements ist deutlich höher als jener des Sammel- bzw.
Befestigungsabschnitts). Dies erhöht die Lebensdauer der Ölwannenanordnung.
Durch die geringe Steifigkeit des in Einbaulage zwischen Entkoppelungsmasse
und Versteifungselement liegenden Bereichs des Befestigungsabschnitts
wird dennoch eine gute Schwingungsentkopplung zwischen dem Sammelabschnitt und
dem Kurbel- und/oder Getriebegehäuse
erreicht.
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Die
genannten Vorteile sind besonders prägnant, wenn als Material für den Befestigungsabschnitt
Kunststoff und für
das Versteifungselement Blech oder Aluminiumdruckguss verwendet
wird, und insbesondere dann, wenn als Material für die Entkoppelungsmasse ein
thermoplastisches Elastomer verwendet wird.
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Indem
die Entkoppelungsmasse(n) auf das Versteifungselement bzw. den Befestigungsabschnitt aufgespritzt
ist bzw. sind, wird eine preiswerte, dauerhafte und robuste Verbindung zwischen
den jeweiligen Elementen geschaffen. Grundsätzlich sind jedoch auch andere übliche Zweikomponenten-Herstellverfahren
denkbar.
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Die
Steifigkeit des Versteifungselement ist besonders hoch, wenn es
ein geschlossenes Ringelement umfasst. Grundsätzlich denkbar ist aber auch ein
mehrteiliges Versteifungselement, welches vor allem bei komplexen
Geometrien Herstellungs- und Montagevorteile aufweisen kann.
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Die
Montage wird wiederum vereinfacht, wenn an das Versteifungselement
Buchsen angeformt sind, welche in entsprechende Öffnungen im Befestigungsabschnitt
eingreifen und welche zur Aufnahme von Bolzen oder Schrauben dienen.
Darüber hinaus
wird auch hierdurch eine Spannungsentkopplung geschaffen, welche
die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Anordnung erhöht.
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Eine
besonders bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ölwannenanordnung
sieht vor, dass an das Versteifungselement ein in Einbaulage in
den Sammelabschnitt hineinragender Schwallabschnitt angeformt ist.
Somit entfallen zusätzliche
Montageschritte für
die Installation eines solchen Schwallabschnitts, was die Herstellkosten nochmals
senkt. Durch die Entkopplung des Versteifungselements vom Sammelabschnitt
und/oder vom Kurbel- bzw. Getriebegehäuse wird der Schwallabschnitt
darüber
hinaus nur wenig zu Schwingungen angeregt, was die Geräuschemissionen
niedrig hält.
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Die
Verbindung des Koppelungsabschnitts – so vorhanden – des Versteifungselements
mit dem Wandabschnitt und/oder dem Bodenabschnitt erfolgt vorzugsweise
durch Heißvernieten.
Dies erzeugt nur geringe Spannungen in den zu verbindenden Materialien,
was besonders bei Schwingungsbeanspruchungen zu einer erhöhten Lebensdauer
aufgrund reduzierter Rissbildung führt.
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Wenn
der Koppelungsabschnitt eine Öffnung zur
lateralen Halterung eines Ölsaugrohrs
aufweist, werden auch Schwingungen des Ölsaugrohrs gedämpft, was
nochmals die Geräuschemissionen
der Ölwannenanordnung
reduziert. Die Öffnung
kann aber auch nur den tiefsten Punkt der Ölwannenanordnung definieren,
dem das Ende des Ölsaugrohrs in
geringem Abstand gegenüber
liegt.
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Grundsätzlich sind
auch beliebige Kombinationen der oben vorgeschlagenen Lösungen möglich.
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Zeichnung
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Nachfolgend
werden besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In der
Zeichnung zeigen:
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1 eine
schematische Seitenansicht eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine,
eines angeflanschten Getriebes, und einer gemeinsamen Ölwannenanordnung;
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2 eine
perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Ölwannenanordnung
von 1;
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3 eine
perspektivische und vergrößerte Darstellung
eines Versteifungselements der Ölwannenanordnung
von 2;
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4 einen
Schnitt durch die Ebene IV-IV von 2;
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5 eine
Darstellung ähnlich 4 eines zweiten
Ausführungsbeispiels
einer Ölwannenanordnung;
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6 eine
Darstellung ähnlich 4 eines dritten
Ausführungsbeispiels
einer Ölwannenanordnung;
und
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7 eine
Darstellung ähnlich 4 eines vierten
Ausführungsbeispiels
einer Ölwannenanordnung;
und
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8 eine
Darstellung ähnlich 3 eines Versteifungselements
eines fünften
Ausführungsbeispiels
einer Ölwannenanordnung.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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In 1 trägt eine
Brennkraftmaschine insgesamt das Bezugszeichen 10. Sie
dient zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs, welches in 1 jedoch
nicht dargestellt ist. Die Brennkraftmaschine 10 umfasst ein
Kurbelgehäuses 12,
an welches ein Getriebe 14 mit einem Getriebegehäuse 16 angeflanscht
ist. Unterhalb des Kurbelgehäuses 12 und
im Wesentlichen vor dem Getriebegehäuse 16 ist an beiden
Gehäuse 12 und 16 eine Ölwannenanordnung 18 angeflanscht,
auf welche nun stärker
im Detail unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 eingegangen
wird.
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Die
in 2 gezeigte Ölwannenanordnung 18 umfasst
einen wannenförmigen
und in der Draufsicht an sich insgesamt in etwa rechteckigen Sammelabschnitt 20 aus
einem Kunststoff, beispielsweise Polyamid, der wiederum einen ersten
tiefer liegenden Bodenabschnitt 22, einen zweiten höher liegenden Bodenabschnitt 24,
und einen mit den Bodenabschnitten 22 und 24 einstückigen umlaufenden Wandabschnitt 26 aufweist.
In dem zum Getriebegehäuse 16 weisenden
Bereich zeigt der Sammelabschnitt 20 zu beiden Seiten jeweils
eine seitliche Erweiterung 28a und 28b.
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Die Ölwannenanordnung 18 weist
eine in Einbaulage nach oben zum Kurbelgehäuse 12 hin weisende
erste Öffnung 30 sowie
eine in Einbaulage nach hinten zum Getriebegehäuse 16 hin weisende zweite Öffnung 32 auf.
Die zum Getriebegehäuse 16 hin
weisende zweite Öffnung 32 erstreckt
sich jedoch nicht in die seitlichen Erweiterungen 28a und 28b hinein.
Die beiden Öffnungen 30 und 32 gehen
ineinander über.
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Wie
insbesondere aus 4 hervorgeht, ist an einen freien
Rand (ohne Bezugszeichen) des Sammelabschnitts 20, durch
den die erste Öffnung 30 und
die zweite Öffnung 32 gebildet
werden, ein in der Art eines Flansches nach außen abragender Befestigungsabschnitt 34 angeformt.
Auf den Befestigungsabschnitt 34 ist ein geschlossenes
ringförmiges
Versteifungselement 36 mit einem in Einbaulage in etwa
horizontalen und im Bereich der Öffnung 30 liegenden
Abschnitt 36a und einem in Einbaulage in etwa vertikalen
und im Bereich der Öffnung 32 liegenden
Abschnitt 36b angeordnet. Das Versteifungselement 36 ist
aus Blech oder Aluminiumdruckguss hergestellt.
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Das
Versteifungselement 36 weist eine zum Befestigungsabschnitt 34 weisende
flache und ebene Oberfläche 38 und
eine entgegengesetzt angeordnete zum Kurbelgehäuse 12 bzw. zum Getriebegehäuse 16 zeigende
flache und ebene Oberfläche 40 auf.
Auf beiden Oberflächen 38 und 40 des
Versteifungselements 36 ist ein thermoplastisches Elastomermaterial
aufgespritzt, welches Entkoppelungsmassen 42a und 42b bildet.
Diese sind am radial innen liegenden Rand des Versteifungselements 36 durch
eine Materialbrücke 44 miteinander
einstückig verbunden.
Im Versteifungselement 36 sind eine Mehrzahl von Bohrungen 46 vorhanden.
Wie insbesondere aus 4 hervorgeht, ist im Bereich
jeder Bohrung 46 am Versteifungselement 36 eine
durch Tiefziehen hergestellte tubenartige Buchse 48 vorhanden,
die mit Unterstand zur Dicke des Befestigungsabschnitts 34 ausgelegt ist,
so dass nach der Montage mittels in den Buchsen 48 aufgenommener Schrauben
(nicht dargestellt) das Befestigungselement 34 zwischen
dem Versteifungselement 36 und den Schraubenköpfen leicht
verspannt ist.
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Die
in den 1 bis 4 gezeigte Ölwannenanordnung 18 wird
folgendermaßen
hergestellt bzw. montiert: Zunächst
wird beispielsweise durch Tiefziehen oder im Spritzgussverfahren
der Sammelabschnitt 20 mit dem an ihn angeformten Befestigungsabschnitt 34 aus
Kunststoff hergestellt. Das Versteifungselement 36 wird
beispielsweise als Blechstanzteil hergestellt. Auf dieses werden
beispielsweise in einem Spritzgussverfahren die Entkoppelungsmassen 42a und 42b sowie
die Materialbrücke 44 aufgespritzt.
Die Entkoppelungsmassen 42a und 42b reichen dabei
nur bis weniger als die Hälfte
der Breite des Versteifungselements 36 und sparen die Bohrungen 46 und
die Buchsen 48 aus.
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Das
Versteifungselement 36 mit den Entkoppelungsmassen 42a und 42b,
die fest mit dem Versteifungselement 36 verbunden sind,
wird nun auf den Befestigungsabschnitt 34 der Ölwannenanordnung 18 aufgesetzt,
und zwar derart, dass die Buchsen 48 am Versteifungselement 36 in
Bohrungen 50 im Befestigungsabschnitt 34 eingreifen.
Dies ist trotz der abgewinkelten Kontur des Befestigungsabschnitts 34 und
des Versteifungselements 36 mit den Abschnitten 36a und 36b möglich, da
das Versteifungselement 36 elastisch federnd ausgebildet
ist. Hierdurch ist das Versteifungselement 36 nach der Montage über die
Buchsen 48 der beiden zueinander abgewinkelten Abschnitte 36a und 36b fest
am Befestigungsabschnitt 34 verspannt. Bei einer nicht
gezeigten Ausführungsform
sind in jenem Bereich des Versteifungselements, welcher zum Getriebe
benachbart ist, keine Buchsen sondern nur Durchgangslöscher vorhanden,
und an den entsprechenden Stellen der Ölwanne sind dann Gewindeeinsätze vorgesehen.
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Die
aus dem Sammelabschnitt 20 mit dem Befestigungsabschnitt 34 und
dem Versteifungselement 36 mit den Entkoppelungsmassen 42a und 42b bestehende Ölwannenanordnung 18 kann
nun an das Kurbelgehäuse 12 der
Brennkraftmaschine 10 sowie an das Getriebegehäuse 16 des
Getriebes 14 angesetzt und mittels in 4 nur
durch eine strichpunktierte Linie angedeuteter Schrauben 52 befestigt werden.
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Wie
bereits oben ausgeführt
worden war, sind die beiden Bodenabschnitte 22 und 24 einstückig mit
dem Wandabschnitt 26 des Sammelabschnitts 20 ausgebildet.
Im Bereich der seitlichen Erweiterungen 28a und 28b sind
jedoch jeweils Bodenabschnitte vorhanden, welche Deckel bilden,
die eine entsprechende Öffnung
verschließen.
Von diesen ist in 2 nur einer mit dem Bezugszeichen 54 sichtbar.
Auf diese Weise sind auch die im Bereich der seitlichen Erweiterungen 28a und 28b liegenden Schrauben 52 zur
Montage der Ölwannenanordnung 18 am
Kurbelgehäuse 12 und
an Getriebegehäuse 16 zugänglich.
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In 5 ist
eine alternative Ausführungsform einer Ölwannenanordnung 18 gezeigt.
Dabei gilt hier als auch für
nachfolgende Ausführungsformen,
dass solche Elemente und Bereiche, welche äquivalente Funktionen zu vorab
beschriebenen Elementen und Bereichen aufweisen, die gleichen Bezugszeichen tragen
und im Allgemeinen nicht nochmals im Detail erläutert sind.
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Bei
der in 5 gezeigten Ölwannenanordnung 18 sind
die Entkoppelungsmassen 42a und 42b nicht einstückig miteinander
verbunden. Statt dessen ist die Entkoppelungsmasse 42b auf
eine dem Versteifungselement 36 zugewandte Oberfläche 55 des Befestigungsabschnitts 34 aufgespritzt.
Die Entkoppelungsmasse 42a ist auf die dem Kurbelgehäuse 12 bzw.
den Getriebegehäuse 16 zugewandte
Oberfläche 40 des
Versteifungselements 36 aufgespritzt. In einem nicht dargestellten
Ausführungsbeispiel
wird anstelle der Entkoppelmasse 42a eine Flüssigdichtung
auf das Versteifungselement aufgesprüht, welche das metallene Versteifungselement
gegenüber dem
Kurbelgehäuse
bzw. dem Getriebegehäuse
abdichtet.
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Bei
der in 6 gezeigten Ausführungsform einer Ölwannenanordnung 18 ist
das Versteifungselement 36 vollständig von einer einzigen zusammenhängenden
Entkoppelungsmasse 42 umgeben, was beispielsweise durch
ein Zweikomponenten-Spritzgussverfahren realisiert werden kann.
Das Versteifungselement 36 mit der Entkoppelungsmasse 42 ist wiederum
vollständig
in den Befestigungsabschnitt 34 eingebettet, was ebenfalls
beispielsweise durch ein Spritzgussverfahren realisiert werden kann.
Dabei ist jedoch ein zwischen dem Versteifungselement 36 und
dem Kurbelgehäuse 12 liegender
Bereich 34a des Befestigungsabschnitts 34 nur äußerst dünn ausgeführt, so
dass er keine wesentliche Steifigkeit aufweist. Der Bereich 34a dient
letztlich vor allem dazu, das Versteifungselement 36 sicher
am Sammelabschnitt 20 zu haltern. Das Entkoppelungselement 42 erfüllt bei
dieser Ausführungsform
eine Abdichtungsfunktion besonders gut.
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In
eine ähnliche
Richtung zielt die in 7 gezeigte Ausführungsform:
Dort weist der Befestigungsabschnitt 34 nur zwei sehr kleine
seitliche, zwischen Versteifungselement 36 und Kurbelgehäuse 12 liegende
Bereiche 34a und 34b auf. Zwischen diesen Bereichen 34a und 34b ist
ein Bereich der Entkoppelungsmasse 42 derart angeordnet,
dass er das Kurbelgehäuse 12 berührt. Auch
hier dienen die Bereiche 34a und 34b vor allem
dazu, das Versteifungselement 36 sicher am Sammelabschnitt 20 zu
haltern.
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Eine
weitere alternative Ausführungsform
einer Ölwannenanordnung 18 umfasst
ein Versteifungselement 36, wie es in 8 gezeigt
ist: Dieses weist in jenem Bereich 36b des Versteifungselements 36,
welcher in Einbaulage dem Getriebegehäuse 16 zugewandt ist,
einen an das Versteifungselement 36 angeformten Koppelungsabschnitt 56 auf, der
vom Versteifungselement 36 in Einbaulage in das Innere
des Sammelabschnitts 20 hineinragt und mit dem tiefer liegenden
Bodenabschnitt heißvernietet ist.
Die entsprechenden Bohrungen im Koppelungsabschnitt 56 sind
in 7 durch das Bezugszeichen 58 bezeichnet.
Dort, wo der Koppelungsabschnitt 56 vom Versteifungselement 36b abragt,
ist keine Materialbrücke 44 vorhanden.
In den Koppelungsabschnitt 56 ist ferner eine Öffnung 60 eingebracht
worden, welche in Einbaulage zur lateralen Halterung eines Ölsaugrohres
dient. Dieses ist in 7 jedoch nicht dargestellt.
In einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel
dient die Öffnung
im Koppelungsabschnitt lediglich dazu, den tiefsten Bereich der Ölwannenanordnung
für die Ölabsaugung
zugänglich zu
machen.
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In
dem zum Kurbelgehäuse 12 gewandten Bereich 36a des
Versteifungselements 36 ist ein in den Sammelabschnitt 20 hineinragendes
Schwallblech 62 angeformt. Auch in diesem Bereich ist zwischen
den Entkoppelungsmassen 42a und 42b keine Materialbrücke 44 vorhanden.
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Das
Saugrohr kann in einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel auch zumindest
zum Teil einstückig
mit dem Sammelabschnitt ausgeführt sein.
Dabei können
solche Bereiche, welche als Ganzes im Spritzgussverfahren nicht
entformt werden können,
als Teilelement entformbar hergestellt und anschließend beispielsweise
durch Schweißen
mit einem passenden Stück
verschlossen werden.