DE102021104467A1 - coffee machine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Kaffeeautomaten (1), der einen mit Kaffeebohnen (2) befüllbaren Bohnenbehälter (3) umfasst, der eine Einfüllöffnung (4) und eine Auslassöffnung (5) sowie eine zumindest abschnittsweise sich in Richtung der Auslassöffnung (5) konisch verjüngende Innengeometrie (6) aufweist, wobei dem Bohnenbehälter (3) in Förderrichtung der Kaffeebohnen (2) ein Mahlwerk (7) zum Mahlen der Kaffeebohnen (2) nachgeordnet ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass auf die in dem Bohnenbehälter (3) enthaltenen Kaffeebohnen (2) ein ausschließlich mit seiner Gewichtskraft auf die Kaffeebohnen (2) einwirkendes Druckelement (8) aufgesetzt ist.The invention relates to a coffee machine (1), which comprises a bean container (3) that can be filled with coffee beans (2), which has a filling opening (4) and an outlet opening (5) and an internal geometry that tapers conically at least in sections in the direction of the outlet opening (5). (6), wherein the bean container (3) is arranged downstream of a grinder (7) for grinding the coffee beans (2) in the conveying direction of the coffee beans (2). The invention is characterized in that a pressure element (8) acting solely with its weight on the coffee beans (2) is placed on the coffee beans (2) contained in the bean container (3).
Description
Die Erfindung betrifft einen Kaffeeautomaten nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, der einen mit Kaffeebohnen befüllbaren Bohnenbehälter umfasst, welcher eine Einfüllöffnung und eine Auslassöffnung sowie eine zumindest abschnittsweise sich in Richtung der Auslassöffnung konisch verjüngende Innengeometrie aufweist. Dem Bohnenbehälter ist dabei, in Förderrichtung der Kaffeebohnen betrachtet, ein Mahlwerk zum Mahlen der Kaffeebohnen nachgeordnet.The invention relates to a coffee machine according to the preamble of
Bei Kaffeeautomaten der hier betroffenen Art wird die Stärke des zuzubereitenden Kaffeegetränks über die Menge der in das Mahlwerk und damit letztlich in die Brüheinheit überführten Kaffeebohnen bestimmt. Zahlreiche Kaffeeautomaten weisen hierfür aufwändige und technisch komplizierte Dosiervorrichtungen auf. Dennoch enttäuscht das Ergebnis häufig und der Kaffee weist bei aufeinanderfolgenden Brühvorgängen immer wieder unterschiedliche Stärken auf. Anhand umfangreicher Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass ein sehr wesentliches Problem der exakten Dosierung der Kaffeebohnen darin besteht, dass Kaffeebohnen eine ölhaltige Oberfläche aufweisen, die dazu führt, dass sich an der Innengeometrie des Bohnenbehälters Ablagerungen bilden, die ein Anhaften der Kaffeebohnen fördern. Darüber hinaus neigen die Kaffeebohnen ihrerseits dazu, so genannte Bohnenbrücken zu bilden, die auch zu einem Anhaften der Kaffeebohnen aneinander führen. Dies hat zur Folge, dass einmal mehr und einmal weniger Kaffeebohnen in das Mahlwerk überführt werden, als für die Zubereitung der tatsächlich gewünschten Kaffeestärke erforderlich wären. Eine derartige Unregelmäßigkeit bei der Zubereitung von Kaffeegetränken kann sich darüber hinaus daraus ergeben, dass die an der Innengeometrie des Bohnenbehälters anhaftenden Kaffeebohnen sich zu einem späteren Zeitpunkt, also beispielsweise bei der Zubereitung des nächsten Kaffeegetränks, selbsttätig lösen und die Dosierung damit stärker wird, als vom Anwender des Kaffeeautomaten eingestellt. Zusammenfassend ist es folglich schwierig, exakte Dosierungen der Kaffeebohnen zu erreichen, wenn diese dazu neigen, an der Innengeometrie des Bohnenbehälters zu haften oder miteinander zu verkleben. Ein Ausweg könnte beispielsweise darin bestehen, die Innengeometrie des Bohnenbehälters regelmäßig sehr gründlich zu reinigen und von den Ablagerungen zu befreien. Dies kann dem Anwender eines Kaffeeautomaten jedoch nicht in der erforderlichen Häufigkeit zugemutet werden.In coffee machines of the type in question, the strength of the coffee drink to be prepared is determined by the amount of coffee beans transferred to the grinder and thus ultimately to the brewing unit. Numerous coffee machines have expensive and technically complicated dosing devices for this purpose. Nevertheless, the result is often disappointing and the coffee always shows different strengths in successive brewing processes. Based on extensive investigations, it was found that a very significant problem with the exact dosing of the coffee beans is that coffee beans have an oily surface, which leads to deposits forming on the inner geometry of the bean container, which promote the adhesion of the coffee beans. In addition, the coffee beans themselves tend to form so-called bean bridges, which also lead to the coffee beans sticking to one another. As a result, sometimes more and sometimes fewer coffee beans are transferred to the grinder than would be required to prepare the coffee strength that is actually desired. Such an irregularity in the preparation of coffee beverages can also result from the coffee beans adhering to the inner geometry of the bean container detaching themselves at a later point in time, for example when the next coffee beverage is being prepared, and the dosage is therefore greater than before Users of the coffee machine set. In summary, it is consequently difficult to achieve exact dosing of the coffee beans when they tend to stick or stick to the inner geometry of the bean container. One way out could be, for example, to regularly and thoroughly clean the inner geometry of the bean container and remove the deposits. However, the user of a coffee machine cannot be expected to do this with the required frequency.
Aus dem genannten Grund gibt es bereits Kaffeeautomaten, bei denen versucht wird, die Anhaftung der Kaffeebohnen an der Innengeometrie des Bohnenbehälters durch pneumatische oder mechanische Vorrichtungen zu verhindern.For the reason mentioned, there are already coffee machines in which attempts are made to prevent the coffee beans from adhering to the inner geometry of the bean container by means of pneumatic or mechanical devices.
So ist beispielsweise aus der
Eine alternative Lösung hierzu beschreibt die
Aus der
Die
Einen ganz anderen Lösungsansatz verfolgt hingegen die
Im Zusammenhang mit der Darstellung der
Der Erfindung stellt sich somit das Problem, eine einfache Lösung bereitzustellen, um die Anhaftung von Kaffeebohnen an der Innengeometrie des Bohnenbehälters wirksam zu verhindern.The invention therefore faces the problem of providing a simple solution for effectively preventing coffee beans from adhering to the inner geometry of the bean container.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch einen Kaffeeautomaten mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.This problem is solved according to the invention by a coffee machine with the features of
Advantageous refinements and developments of the invention result from the following dependent claims.
Ein Kaffeeautomat, umfassend einen mit Kaffeebohnen befüllbaren Bohnenbehälter, der eine Einfüllöffnung und eine Auslassöffnung sowie eine zumindest abschnittsweise sich in Richtung der Auslassöffnung konisch verjüngende Innengeometrie aufweist, wobei dem Bohnenbehälter in Förderrichtung der Kaffeebohnen ein Mahlwerk zum Mahlen der Kaffeebohnen nachgeordnet ist, wurde erfindungsgemäß dahingehend weitergebildet, dass auf die in dem Bohnenbehälter enthaltenen Kaffeebohnen ein mit seiner Gewichtskraft, bevorzugt ausschließlich mit seiner Gewichtskraft, auf die Kaffeebohnen einwirkendes Druckelement aufgesetzt ist.A coffee machine comprising a bean container that can be filled with coffee beans, which has a filling opening and an outlet opening as well as an internal geometry that tapers conically at least in sections in the direction of the outlet opening, with a grinder for grinding the coffee beans being arranged downstream of the bean container in the conveying direction of the coffee beans, was further developed according to the invention to that effect that is placed on the coffee beans contained in the bean container with its weight, preferably exclusively with its weight, acting on the coffee beans pressure element.
Der maßgebliche Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht vorliegend darin, dass unter Einsatz des Druckelements auf die im Bohnenbehälter befindlichen Kaffeebohnen jederzeit sichergestellt werden kann, dass eine konstant gleichbleibende Menge Kaffeebohnen in das dem Bohnenbehälter nachgeordnete Mahlwerk überführt werden kann. Dies ermöglicht eine sehr genaue Dosierung der Kaffeebohnen und damit eine gleichbleibende Qualität des hergestellten Kaffeegetränks. Erreicht wird dieser Erfolg lediglich durch das Eigengewicht des Druckelements und die damit erzeugte Druckkraft auf die Kaffeebohnen. Mit absinkendem Füllstand der Kaffeebohnen senkt sich folglich auch das Druckelement innerhalb des Bohnenbehälters ab, ohne dass es hierfür zusätzlicher Bauelemente bedarf. Die vorgestellte Lösung ist sehr einfach und fertigungstechnisch problemlos sowie kostengünstig herzustellen. Sie lässt sich beispielsweise in einem Geschirrspüler ohne großen Aufwand von Rückständen der Kaffeebohnen reinigen. Aufwändige Reinigungsarbeiten der Innengeometrie des Bohnenbehälters entfallen für den Anwender des erfindungsgemäßen Kaffeeautomaten damit nahezu vollständig.The main advantage of the solution according to the invention is that using the pressure element on the coffee beans in the bean container can ensure at any time that a constant amount of coffee beans can be transferred to the grinder downstream of the bean container. This enables a very precise dosing of the coffee beans and thus a consistent quality of the coffee drink produced. This success is only achieved by the weight of the pressure element and the pressure force it generates on the coffee beans. As the filling level of the coffee beans falls, the pressure element within the bean container consequently also falls, without the need for additional components. The solution presented is very simple and easy to produce in terms of manufacturing technology and is inexpensive to produce. It can, for example, be cleaned of coffee bean residues in a dishwasher without much effort. Complicated cleaning work on the inner geometry of the bean container is thus almost completely eliminated for the user of the coffee machine according to the invention.
Eine erste Ausgestaltung der Erfindung ist darin zu sehen, dass das Druckelement herausnehmbar in den Bohnenbehälter eingesetzt ist. Das lösbare Einsetzen des Druckelements in den Bohnenbehälter hat den wesentlichen Vorteil, dass dieses beispielsweise zur Reinigung ohne Aufwand entnommen werden kann. Darüber hinaus ist die Möglichkeit der Entnahme des Druckelements sinnvoll, um den geleerten Bohnenbehälter mit frischen Kaffeebohnen aufzufüllen. Nach dem Befüllen des Bohnenbehälters mit Kaffeebohnen wird das Druckelement erneut auf die Oberfläche der Kaffeebohnen aufgelegt und erfüllt somit seinen erfindungsgemäßen Zweck.A first embodiment of the invention can be seen in the fact that the pressure element is removably inserted into the bean container. The detachable insertion of the pressure element in the bean container has the significant advantage that it can be removed without effort, for example for cleaning. In addition, the option of removing the pressure element makes sense in order to refill the emptied bean container with fresh coffee beans. After the bean container has been filled with coffee beans, the pressure element is again placed on the surface of the coffee beans and thus fulfills its purpose according to the invention.
Um eine unerwünschte Bewegung und insbesondere ein Verkanten des Druckelements innerhalb des Bohnenbehälters verhindern zu können, geht eine weiterbildende Maßnahme der Erfindung dahin, dass das Druckelement entlang seiner Umfangsgeometrie an der Innengeometrie des Bohnenbehälters gleitend anliegende Berührungspuffer aufweist. Durch die Gleitbewegung des Druckelementes an der Innengeometrie des Bohnenbehälters erfährt dieses eine Führung, ohne, dass es hierfür zusätzlicher aufwendiger Führungselemente bedarf. Die Lösung ist damit sehr einfach und zugleich wirkungsvoll. Neben der bereits erwähnten Führungsfunktion ist ein weiterer Vorteil dieses Vorschlages darin zu sehen, dass das Druckelement zugleich eine Abstreifwirkung erzeugt. Die Berührungspuffer können beispielsweise noppenartig ausgeführt werden und aus einem Gleiteigenschaften aufweisenden Kunststoff oder Elastomerwerkstoff bestehen.In order to be able to prevent undesired movement and in particular tilting of the pressure element within the bean container, a further development of the invention is that the pressure element has contact buffers that slide along its peripheral geometry on the inner geometry of the bean container. Due to the sliding movement of the pressure element on the inner geometry of the bean container, this is guided without the need for additional, complex guide elements. The solution is very simple and effective at the same time. In addition to the guiding function already mentioned, another advantage of this proposal is that the pressure element also produces a scraping effect. The touch buffers can be designed, for example, in the manner of nubs and can be made of a plastic or elastomer material that has sliding properties.
Für eine optimale Führung des Druckelements innerhalb des Bohnenbehälters hat es sich zudem als vorteilhaft erwiesen, wenn sich der Schwerpunkt des Druckelements zentral über der Auslassöffnung des Bohnenbehälters befindet. Eine derartige Mittenzentrierung kann beispielsweise durch die Geometrie des Druckelements und/oder die Berührungspuffer erreicht werden. Ein wesentlicher Vorteil dieses Lösungsvorschlages ist auch darin zu sehen, dass der Druck auf die Kaffeebohnen zu jedem Zeitpunkt und bei jedem Füllstand des Bohnenbehälters sehr gleichmäßig ist.For optimal guidance of the pressure element within the bean container, it has also proven to be advantageous if the center of gravity of the pressure element is located centrally above the outlet opening of the bean container. Such centering can be achieved, for example, by the geometry of the printing element and/or the touch buffers. A major advantage of this proposed solution can also be seen in the fact that the pressure on the coffee beans is very even at all times and at every fill level of the bean container.
Die eingangs genannte Aufgabenstellung, eine einfache Lösung zu finden, wird in besonders vorteilhafter Weise dadurch erreicht, dass das Druckelement plattenförmig ausgeführt ist und eine gewellte Form oder eine ebene Form und/oder eine Ring- oder eine Kreuzform aufweist. Insbesondere die plattenförmige Geometrie weist Vorteile hinsichtlich der Reinigung und der Handhabung auf. Natürlich kann im Sinne der Erfindung auch eine Wabenstruktur oder eine gitterförmige Ausführung des Druckelements zum Ziel führen.The task mentioned at the outset of finding a simple solution is achieved in a particularly advantageous manner in that the pressure element is designed in the form of a plate and has a corrugated shape or a flat shape and/or a ring shape or a cross shape. In particular, the plate-shaped geometry has advantages in terms of cleaning and handling. Of course, a honeycomb structure or a grid-like design of the pressure element can also lead to the goal within the meaning of the invention.
Eine kreuzförmige Gestalt des Druckelements sollte bevorzugt symmetrisch ausgeführt sein. Dementsprechend wird in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dass die Kreuzform drei bis sechs Arme mit gleichem Abstand zueinander aufweist.A cruciform shape of the pressure element should preferably be symmetrical. Accordingly, it is proposed in a further embodiment of the invention that the cross shape has three to six arms at the same distance from one another.
Als spezielle Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorliegend anzusehen, wenn das Druckelement mindestens drei, an der Innengeometrie des Bohnenbehälters anliegende, teleskopierbare Arme aufweist. Die Teleskopierbarkeit bringt dabei den Vorteil mit sich, dass sich der Außenumfang des Druckelementes bei jedem Füllstand des Bohnenbehälters optimal an die Innengeometrie anschmiegt und somit zur Innengeometrie des Bohnenbehälters passend ist. Die Teleskopwirkung kann dabei zum Beispiel durch den Einsatz einer möglichst leichtgängigen Feder dahingehend verbessert werden, dass die teleskopierbaren Arme selbsttätig in ihre Ausgangslage zurückgeführt werden, wenn das Druckelement aus dem Bohnenbehälter entnommen wird.In the present case, it is to be regarded as a special embodiment variant of the invention if the pressure element has at least three telescoping arms lying against the inner geometry of the bean container. The telescoping brings with it the advantage that the outer circumference of the pressure element nestles optimally against the inner geometry of the bean container, whatever the fill level, and is therefore suitable for the inner geometry of the bean container. The telescopic effect can be improved, for example, by using a spring that moves as smoothly as possible, so that the telescopic arms are automatically returned to their starting position when the pressure element is removed from the bean container.
Eine sehr sinnvolle Ergänzung der zuvor beschriebenen Erfindung ist darüber hinaus darin zu sehen, dass die Innengeometrie des Bohnenbehälters in einer mikroskopischen Größenordnung eine diffuse Oberfläche aufweist. „Diffus“ bedeutet dabei im erfindungsgemäßen Sinne, dass die Oberfläche mit einer gewissen Rauheit ausgestattet ist, sodass die Berührungsfläche zwischen den Kaffeebohnen und der Innengeometrie des Bohnenbehälters in erheblichem Maße reduziert wird. Auf diese Weise können die eingangs genannten, ölhaltigen Ablagerungen an der Innenoberfläche des Bohnenbehälters wirksam reduziert werden. Die Kaffeebohnen können dabei nur noch in stark vermindertem Umfang an der Innengeometrie anhaften. Die Anzahl der erforderlichen Reinigungsvorgänge des Bohnenbehälters reduziert sich durch diese Maßnahme erheblich. In Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Druckelement fördert dies zudem die Bewegung der Kaffeebohnen in Richtung Auslassöffnung in sehr vorteilhafter Weise.A very sensible addition to the invention described above can also be seen in the fact that the inner geometry of the bean container has a diffuse surface on a microscopic scale. In the context of the invention, “diffuse” means that the surface has a certain degree of roughness, so that the contact surface between the coffee beans and the inner geometry of the bean container is reduced to a considerable extent. In this way, the oily deposits mentioned at the outset on the inner surface of the bean container can be effectively reduced. The coffee beans can only adhere to the inner geometry to a greatly reduced extent. This measure significantly reduces the number of cleaning processes required for the bean container. In connection with the pressure element according to the invention, this also promotes the movement of the coffee beans in the direction of the outlet opening in a very advantageous manner.
Eine ähnliche Lösung, wie die zuvor beschriebene diffuse Oberfläche stellt auch eine Innengeometrie des Bohnenbehälters mit einer hydrophoben Oberfläche dar, die von Natur aus geeignet ist, im Sinne des Lotuseffekts einen Perleffekt zu erzeugen und damit die Neigung der Kaffeebohnen zum Anhaften an der Innenoberfläche des Bohnenbehälters zu reduzieren.A solution similar to the diffuse surface described above is also an inner geometry of the bean container with a hydrophobic surface, which is naturally suitable for creating a pearl effect in the sense of the lotus effect and thus the tendency of the coffee beans to stick to the inner surface of the bean container to reduce.
Die zuvor genannte Strukturierung in der Innengeometrie des Bohnenbehälters kann beispielsweise mittels eines IR-Schmelzverfahrens oder mittels eines Laserstrahlverfahrens erzeugt werden.The aforementioned structuring in the inner geometry of the bean container can be produced, for example, by means of an IR melting process or by means of a laser beam process.
Alternativ oder ergänzend zu den zuvor beschriebenen Maßnahmen kann darüber hinaus die Innengeometrie des Bohnenbehälters eine mit einem reibungsarmen Werkstoff beschichtete Oberfläche aufweisen. Dabei sind an sich bekannte, reibungsarme Oberflächenbeschichtungen verwendbar. So kann beispielsweise die Innengeometrie des Bohnenbehälters eine Oberflächenbeschichtung aus einem Teflon-Werkstoff oder aus einem Carbonwerkstoff aufweisen, wobei auch andere Werkstoffe hierfür geeignet sind, aus denen der Fachmann eine Auswahl treffen kann.Alternatively or in addition to the measures described above, the inner geometry of the bean container can also have a surface coated with a low-friction material. Known, low-friction surface coatings can be used here. For example, the inner geometry of the bean container can have a surface coating made of a Teflon material or a carbon material, with other materials also being suitable for this, from which the person skilled in the art can make a selection.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die gezeigten Ausführungsbeispiele stellen dabei keine Einschränkung auf die dargestellten Varianten dar, sondern dienen lediglich der Erläuterung eines Prinzips der Erfindung. Gleiche oder gleichartige Bauteile werden stets mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Um die erfindungsgemäße Funktionsweise veranschaulichen zu können, sind in den Figuren nur stark vereinfachte Prinzipdarstellungen gezeigt, bei denen auf die für die Erfindung nicht wesentlichen Bauteile verzichtet wurde. Dies bedeutet jedoch nicht, dass derartige Bauteile bei einer erfindungsgemäßen Lösung nicht vorhanden sind.The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. The exemplary embodiments shown do not represent any restriction to the variants shown, but only serve to explain a principle of the invention. Identical or similar components are always denoted by the same reference numbers. In order to be able to illustrate the mode of operation according to the invention, the figures only show greatly simplified basic representations, in which the components which are not essential for the invention have been omitted. This means does not mean, however, that such components are not present in a solution according to the invention.
Es zeigt:
-
1 : eine perspektivische Ansicht eines Kaffeeautomaten in einer Ausführung als freistehendes Einzelgerät, -
2 : eine stark vereinfachte Schnittdarstellung durch einen Bohnenbehälter mit einem eingesetzten Druckelement in einer ersten Ausführungsvariante, -
3 : eine stark vereinfachte Schnittdarstellung durch einen Bohnenbehälter mit einem eingesetzten Druckelement in einer weiteren Ausführungsvariante und -
4 : den Blick in Richtung desPfeils IV aus 3 in den Bohnenbehälter.
-
1 : a perspective view of a coffee machine in a design as a free-standing individual device, -
2 : a greatly simplified sectional view through a bean container with an inserted pressure element in a first embodiment, -
3 : a greatly simplified sectional view through a bean container with an inserted pressure element in a further embodiment and -
4 : looking in the direction of thearrow IV 3 into the bean container.
Aus der Darstellung in
Der in
Der untere Vorbau 16 dient hingegen dazu, ein Trinkgefäß, also beispielsweise eine Tasse, unter den Ausgabeeinrichtungen 18 beziehungsweise unter der Dampfdüse 17 abzustellen. Zur Abführung übergelaufener oder verspritzter Flüssigkeitsreste in einen Auffangbehälter weist der untere Vorbau 16 ferner ein herausnehmbares Abtropfblech 19 auf, das mit mehreren Ablauföffnungen 20 ausgestattet ist. Der Auffangbehälter befindet sich unterhalb des Abtropfbleches 19 im Bereich des unteren Vorbaus 16.From the presentation in
the inside
The
Aus der
Die
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Kaffeeautomatcoffee machine
- 22
- Kaffeebohnencoffee beans
- 33
- Bohnenbehälterbean container
- 44
- Einfüllöffnungfilling hole
- 55
- Auslassöffnungexhaust port
- 66
- Innengeometrieinterior geometry
- 77
- Mahlwerkgrinder
- 88th
- Druckelementpressure element
- 99
- Berührungspuffertouch buffer
- 1010
- Schwerpunktmain emphasis
- 1111
- Armepoor
- 1212
- Deckellid
- 1313
- GehäuseHousing
- 1414
- Verschlussclosure
- 1515
- oberer Vorbauupper stem
- 1616
- unterer Vorbaulower stem
- 1717
- Dampfdüsesteam nozzle
- 1818
- Ausgabeeinrichtungenoutput devices
- 1919
- Abtropfblechdrip tray
- 2020
- Ablauföffnungendrain holes
- 2121
- StempelRubber stamp
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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- EP 2878240 A1 [0006]EP 2878240 A1 [0006]
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- EP 2361540 A1 [0008]EP 2361540 A1 [0008]
Claims (13)
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2021
- 2021-02-25 DE DE102021104467.7A patent/DE102021104467A1/en active Pending
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