DE102007063909B3 - Container for releasably securing an electronic module to the tire inside a motor vehicle tire - Google Patents
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Abstract
Container (7) zur lösbaren kraftschlüssigen Befestigung eines Elektronikmoduls (8) an einer Reifeninnenseite (6) eines Kraftfahrzeugreifens (1),wobei der Container (7) aus elastischem Material besteht und einen im wesentlichen topfförmigen Aufbau mit einem zur Reifeninnenseite (6) gerichteten Boden (10), eine sich an den Boden (10) anschließenden, einen Hohlraum (11) begrenzenden Wand (12) und einen der Reifeninnenseite (6) des Kraftfahrzeugreifens (1) abgewandten Rand (13) aufweist, welcher eine Öffnung (14) begrenzt, durch die das Elektronikmodul (8) in den Container (7) einsetzbar ist, wobei eine Unterseite (15) des Bodens des Containers (7) dauerhaft mit der Reifeninnenseite (6) verbunden ist, wobei das Gehäuse (9) des Elektronikmoduls (8) den Hohlraum (11) des Containers (7) zumindest annähernd vollständig ausfüllt, wobei der Hohlraum (11) des Containers (7) eine im Wesentlichen kegelstumpfförmige Kontur aufweist,dadurch gekennzeichnet, dassder Durchmesser (d) der Öffnung (14) kleiner als der maximale Durchmesser (d) des Gehäuses (9) des Elektronikmoduls (8) ist,wobei das Durchmesserverhältnis zwischen der vom Rand begrenzten Öffnung (dmin) des Containers (7) und dem Durchmesser (d) des Gehäuses des Elektronikmoduls (8) von 0,3 bis 0,66 beträgt, wobei der Rand (13) des Containers (7) mit einem Sicherungselement (18) zur Sicherung des Elektronikmoduls (8) im Container (7) versehen ist, wobei das Sicherungselement (18) durch eine einstückig an den Rand (13) des Containers (7) angeformte Ringscheibe (26) mit zentraler Öffnung (27) gebildet ist, wobei die Ringscheibe (26) die Öffnung (14) und den Hohlraum (11) teilweise abdeckt und die Öffnung (14) soweit verengt, das die Ringscheibe (26) das Elektronikmodul (8) zumindest teilweise überdeckt.Container (7) for releasably frictional attachment of an electronic module (8) on a tire inner side (6) of a motor vehicle tire (1), wherein the container (7) consists of elastic material and a substantially cup-shaped structure with a tire inner side (6) directed bottom (10), an adjoining the bottom (10), a cavity (11) delimiting wall (12) and one of the tire inner side (6) of the motor vehicle tire (1) facing away from the edge (13) which defines an opening (14) in which the electronics module (8) can be inserted into the container (7), wherein a lower side (15) of the bottom of the container (7) is permanently connected to the inner side of the tire (6), the housing (9) of the electronic module (8 ) at least approximately completely fills the cavity (11) of the container (7), wherein the cavity (11) of the container (7) has a substantially frusto-conical contour, characterized in that the diameter (d) of the opening ng (14) is smaller than the maximum diameter (d) of the housing (9) of the electronic module (8), wherein the diameter ratio between the marginal opening (dmin) of the container (7) and the diameter (d) of the housing of the Electronic module (8) of 0.3 to 0.66, wherein the edge (13) of the container (7) with a securing element (18) for securing the electronic module (8) in the container (7) is provided, wherein the securing element ( 18) is formed by an integrally formed on the edge (13) of the container (7) integrally formed annular disc (26) with a central opening (27), wherein the annular disc (26) the opening (14) and the cavity (11) partially covers and the opening (14) narrowed so far that the annular disc (26) at least partially covers the electronic module (8).
Description
Die Erfindung betrifft einen Container zur lösbaren kraftschlüssigen Befestigung eines Elektronikmoduls an einer Reifeninnenseite eines Kraftfahrzeugreifens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie ein Werkzeug zur Montage eines Elektronikmoduls in einen derartigen Container.The invention relates to a container for the releasable frictional attachment of an electronic module to a tire inner side of a motor vehicle tire according to the preamble of
Elektronikmodule, welche mit Transpondern oder Sensoren versehen sind, werden im Reifen für verschiedene Aufgaben eingesetzt. Hierzu zählt insbesondere eine Reifenidentifikation, mit der ein Automobilhersteller unter anderem schnell sowie automatisiert feststellen kann, aus welchem Reifenwerk ein bestimmter Reifen geliefert wurde und an welches Fahrzeug der Reifen montiert ist. Andere Aufgaben können eine Luftdrucküberwachung, eine Temperaturmessung, eine Drehzahlerfassung oder die Messung von mechanischen Spannungszuständen im Reifen umfassen. Die üblicherweise verwendeten Transponder bestehen aus einem Elektronikbauteil bzw. Elektronik-Chip, in dem Sensorelemente angeordnet sein können sowie aus einer an dieses Elektronikbauteil angeschlossenen Antenne.Electronic modules, which are provided with transponders or sensors are used in the tire for various tasks. This includes, in particular, a tire identification with which an automobile manufacturer can quickly and automatically determine, among other things, from which tire plant a specific tire has been delivered and to which vehicle the tire is mounted. Other tasks may include air pressure monitoring, temperature measurement, speed sensing, or measuring mechanical stress conditions in the tire. The transponders commonly used consist of an electronic component or electronic chip in which sensor elements can be arranged as well as from an antenna connected to this electronic component.
Ein Beispiel für einen solchen Transponder offenbart die
Die
Eine ähnliche Lösung ist aus der
Aus der
Schließlich ist aus der
Aus der
Die
Auch wenn sich die oben beschriebenen Lösungen in der Praxis bewährt haben mögen, besteht dennoch Bedarf an Verbesserungen. Die relativ empfindlichen elektronischen Bauteile des Elektronikmoduls sind nämlich im Betrieb des Fahrzeugluftreifens extremen Bedingungen hinsichtlich Vibrationen, Fliehkräften, Stößen, Querbeschleunigungskräften, Verformungen des Reifens beim Ein- und Auslaufen in bzw. aus dem Latsch und weiteren mechanischen Belastungen ausgesetzt. Diese Belastungen können zu Beschädigungen und damit zum Ausfall der elektronischen Bauteile des Elektronikmoduls führen, sowie zum Herauslösen des Elektronikmoduls aus dem Container, jedenfalls bei solchen Containern, welche ein Herauslösen des Elektronikmoduls zulassen. Insbesondere derartige Container bieten noch Raum für Verbesserungen, besonders in Hinblick auf eine sichere Lagefixierung des Elektronikmoduls im Normalbetrieb einerseits und in Hinblick auf eine sichere, den Container aber schonende Montage bzw. Demontage des Elektronikmoduls andererseits.Although the solutions described above may have been proven in practice, there is still a need for improvement. The relatively sensitive electronic components of the electronic module are exposed to extreme conditions in terms of vibration, centrifugal forces, shocks, lateral acceleration forces, deformations of the tire when entering and leaving the latsch and other mechanical stresses during operation of the pneumatic vehicle tire. These loads can lead to damage and thus to the failure of the electronic components of the electronic module, as well as to detach the electronics module from the container, at least in such containers, which allow a detachment of the electronic module. In particular, such containers still offer room for improvement, especially with regard to a secure fixing of the position of the electronic module in normal operation on the one hand and in terms of a safe, the container but gentle assembly and disassembly of the electronic module on the other.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diesbezüglich Abhilfe zu schaffen und einen Container zur lösbaren kraftschlüssigen Befestigung eines Elektronikmoduls an einer Reifeninnenseite eines Kraftfahrzeugreifens der eingangs genannten Art zu gestalten, dessen Elektronikmodul im Normalbetrieb dauerhaft mit dem Container verbunden ist und das sich im Bedarfsfalle einfach, schnell und schonend aus dem Container entfernen bzw. in den Container einsetzen lässt.The invention is therefore based on the object to remedy this situation and to design a container for releasably frictional attachment of an electronic module to a tire inner side of a motor vehicle tire of the type mentioned, the electronics module is connected in normal operation permanently connected to the container and in case of need easy, quickly and gently remove from the container or insert it into the container.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass der Hohlraum des Containers eine im Wesentlichen kegelstumpfförmige Kontur aufweist, wobei das Gehäuse des Elektronikmoduls den Hohlraum des Containers zumindest annähernd vollständig ausfüllt.The object is achieved according to the invention in that the cavity of the container has a substantially frusto-conical contour, wherein the housing of the electronic module at least approximately completely fills the cavity of the container.
Hierdurch lassen sich eine Reihe von überraschenden Effekten bzw. Vorteilen erzielen.As a result, a number of surprising effects or advantages can be achieved.
Die Erfindung ermöglicht eine relativ einfache und sichere Methode, um ein Elektronikmodul mit einer als Container ausgebildeten Haltevorrichtung an der Reifeninnenseite eines Fahrzeugreifens lösbar zu befestigen. Die erfindungsgemäße Konstruktion des Containers im Bereich seiner Öffnung orientiert sich an den tatsächlich im Betrieb auftretenden Kräften, welche auf das Elektronikmodul einwirken. Durch die Zentrifugalbeschleunigung wirken bei ebener Fahrbahn in der Regel keine nennenswerten Kräfte, welche das Elektronikmodul aus dem nach oben offenen Container drücken oder ziehen würden. Einzig bei großen Fahrbahnunebenheiten können Beschleunigungen zur Radnabe hin erzeugt werden. Die dadurch auftretenden Massenkräfte können aber durch die beschriebene Einrichtung aufgenommen werden.The invention enables a relatively simple and safe method to releasably secure an electronic module with a designed as a container holding device on the tire inner side of a vehicle tire. The inventive design of the container in the region of its opening is based on the forces actually occurring during operation, which act on the electronic module. Due to the centrifugal acceleration, no appreciable forces normally act on the flat roadway, which would press or pull the electronics module out of the container which is open at the top. Only with large road bumps accelerations to the hub can be generated. However, the mass forces occurring thereby can be absorbed by the device described.
In einer bevorzugten Weiterbildung des Containers gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verhältnis zwischen dem maximalen Durchmesser dmh des Hohlraumes des Containers und dem Durchmesser dmin der Öffnung zwischen 0,3 und 0,66 beträgt.In a preferred embodiment of the container according to the invention it is provided that the ratio between the maximum diameter d mh of the cavity of the container and the diameter dmin of the opening is between 0.3 and 0.66.
Die durch die genannten Beschleunigungen erzeugten Kräfte wirken besonders auf den oberen Rand des Containers ein. Dieser Rand gewährleistet letztendlich die Fixierung des Elektronikmoduls im Container. Durch das Durchmesser- bzw. Weitenverhältnis zwischen der vom Rand begrenzten Öffnung und dem Durchmesser bzw. der Weite des Elektronikmoduls von 0,3 bis 0,66 ist bereits weitgehend ein sicherer Halt des Elektronikmoduls im Container gewährleistet. Zudem gewährleistet die bevorzugt kegelstumpfförmige Geometrie des Gehäuses des Elektronikmoduls einen besonders sicheren Halt in dem Container.The forces generated by the accelerations mentioned act particularly on the upper edge of the container. This edge ultimately ensures the fixation of the electronic module in the container. Due to the diameter or width ratio between the limited opening from the edge and the diameter or the width of the electronic module of 0.3 to 0.66 a secure hold of the electronic module in the container is already largely guaranteed. In addition, the preferred frusto-conical geometry of the housing of the electronic module ensures a particularly secure hold in the container.
Weiter ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der obere Rand des Containers mit einem Sicherungselement zur Sicherung des Elektronikmoduls im Container versehen ist. Die zusätzliche Verbindung des Randes mit einem Sicherungselement macht die Fixierung absolut sicher. Gleichzeitig ist die erfindungsgemäße Ausgestaltung aber auch deshalb besonders vorteilhaft, weil hierdurch auch eine leichte und vor allem den Container schonende Montage bzw. Demontage des Elektronikmoduls ermöglicht ist.Further, the invention provides that the upper edge of the container is provided with a securing element for securing the electronic module in the container. The additional connection of the edge with a securing element makes the fixation absolutely safe. At the same time, however, the embodiment according to the invention is also particularly advantageous because it also makes possible a light and above all container-friendly assembly or disassembly of the electronic module.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Sicherungselement zur Sicherung des Elektronikmoduls im Container durch zumindest teilelastische Verstärkungsfäden gebildet ist, wobei die Verstärkungsfäden in Umfangsrichtung im Bereich des Randes in der Wand des Containers eingebettet sind. In an advantageous embodiment of the invention can be provided that the securing element is formed for securing the electronic module in the container by at least partially elastic reinforcing threads, wherein the reinforcing threads are embedded in the circumferential direction in the region of the edge in the wall of the container.
Diese Ausgestaltung lässt sich noch dadurch ergänzen, dass die Verstärkungsfäden textile Filamente aus Rayon, Nylon, Aramid oder Filamente aus Stahl oder Hybridmaterialien sind.This embodiment can be supplemented by the fact that the reinforcing threads are textile filaments of rayon, nylon, aramid or filaments made of steel or hybrid materials.
In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Sicherungselement durch eine einstückig an den Rand des Containers angeformte Ringscheibe mit zentraler Öffnung gebildet ist, wobei die Ringscheibe die Öffnung und den Hohlraum teilweise abdeckt und die Öffnung soweit verengt, das die Ringscheibe das Elektronikmodul zumindest teilweise überdeckt. In one embodiment of the invention, it is provided that the securing element is formed by an integrally formed on the edge of the container annular disc with a central opening, wherein the annular disc partially covers the opening and the cavity and the opening narrows so far, the annular disc, the electronics module at least partially covered.
In einer praktischen Weiterbildung dieser Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Ringscheibe mit einer farbigen und kreisrunden Markierung versehen ist, durch welche eine korrekte Position des Elektronikmoduls im Container sensitiv kontrollierbar ist.In a practical development of this embodiment, it can be provided that the annular disc is provided with a colored and circular marking, by means of which a correct position of the electronic module in the container is sensitively controllable.
In einer anderen praktischen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Container eine Innenwand und einen Innenboden aufweist, welche in ihrem Verlauf dem Verlauf der Wand und des Bodens des Containers entsprechen. Dies lässt sich noch durch eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ergänzen, bei der vorgesehen ist, dass auch der Außenmantel der Wand des Containers und der von einem Innenmantel des Containers begrenzte Hohlraum jeweils die Form eines Kegelstumpfes aufweisen.In another practical embodiment of the invention can be provided that the container has an inner wall and an inner bottom, which correspond in their course to the course of the wall and the bottom of the container. This can be supplemented by a particularly advantageous embodiment, in which it is provided that also the outer shell of the wall of the container and the limited by an inner shell of the container cavity each have the shape of a truncated cone.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass sowohl der Durchmesser
Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass der maximale Durchmesser
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gehäuse des Elektronikmoduls eine ellipsoidförmige Kontur aufweist, und dass in die Wand des Containers eine konkave Ringnut eingelassen ist, in welcher das Gehäuse des Elektronikmoduls gelagert ist.In another embodiment of the invention it is provided that the housing of the electronic module has an ellipsoidal contour, and that in the wall of the container, a concave annular groove is recessed, in which the housing of the electronic module is mounted.
In weiteren praktischen Varianten der Erfindung ist kumulativ oder alternativ vorgesehen, dass der Rand des Containers einen nach außen kragenden Wulst aufweist, dass der Boden des Containers über die Wand hinaus zu einer Platte verlängert ist, dass die Platte eine ovale Grundform aufweist und/oder dass der vom Hohlraum gebildete Containerraum eine ovale oder runde Grundform aufweist.In further practical variants of the invention is cumulatively or alternatively provided that the edge of the container has an outwardly projecting bead, that the bottom of the container is extended beyond the wall to a plate, that the plate has an oval basic shape and / or that the container space formed by the cavity has an oval or round basic shape.
Die Erfindung betrifft ebenso ein Werkzeug zur Montage eines Elektronikmoduls in einen erfindungsgemäßen Container zur lösbaren kraftschlüssigen Befestigung eines Elektronikmoduls an einer Reifeninnenseite eines Kraftfahrzeugreifens. Bei diesem Werkzeug ist vorgesehen, dass das Werkzeug wenigstens zwei, vorzugsweise drei oder vier Arme aufweist, welche an ihren unteren Enden mit Schaufeln oder Greifern verbunden sind, die am inneren Rand des Containers ansetzbar sind und durch welche Greifer der Rand auseinander spreizbar ist.The invention also relates to a tool for mounting an electronic module in a container according to the invention for the releasable frictional attachment of an electronic module to a tire inner side of a motor vehicle tire. In this tool, it is provided that the tool has at least two, preferably three or four arms, which are connected at their lower ends with blades or grippers, which are attachable to the inner edge of the container and through which gripper the edge is spread apart.
Das erfindungsgemäß ausgestaltete Werkzeug ermöglicht eine relativ einfache und sichere Methode, um ein Elektronikmodul in einem erfindungsgemäß ausgestalteten Container lösbar zu befestigen. Ein ansonsten komplett manueller Prozess birgt nämlich verschiedene Risiken, wie beispielsweise die Beschädigung des Containers und/oder die unvollständige Fixierung des Elektronikmoduls im Container. Diese Gefahren können auf überraschend einfache Art und Weise durch ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Werkzeug minimiert werden.The inventively designed tool allows a relatively simple and safe method to releasably secure an electronic module in a container designed according to the invention. An otherwise completely manual process involves various risks, such as damage to the container and / or incomplete fixation of the electronics module in the container. These dangers can be minimized in a surprisingly simple manner by an inventively designed tool.
In einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Spreizen der Arme und der Greifer durch eine Bewegung auf einer Kreisbahn erfolgt, oder alternativ dazu, dass das Spreizen der Arme und der Greifer durch ein Verdrehen von zwei ringförmigen Platten mit entsprechenden Nuten in einer Exzenterbewegung erfolgt.In a further development of this embodiment it can be provided that the spreading of the arms and the gripper takes place by a movement on a circular path, or alternatively that the spreading of the arms and the gripper by a rotation of two annular plates with corresponding grooves in an eccentric movement he follows.
Ein anderes erfindungsgemäßes Werkzeug zur Montage eines Elektronikmoduls in einen erfindungsgemäßen Container zur lösbaren kraftschlüssigen Befestigung eines Elektronikmoduls an einer Reifeninnenseite eines Kraftfahrzeugreifens zeichnet sich dadurch aus, dass das Werkzeug aus einem spiralförmig gewickelten Spreizband besteht, welches in die Öffnung des Containers einsetzbar ist, wobei eine Umfangserweiterung des Spreizbandes eine Aufweitung der Öffnung bzw. des Randes des Containers bewirkt.Another inventive tool for mounting an electronic module in a container according to the invention for releasably frictional attachment of an electronic module on a tire inner side of a motor vehicle tire is characterized in that the tool consists of a spirally wound spreader, which is insertable into the opening of the container, wherein a circumferential extension the expansion band causes a widening of the opening or the edge of the container.
Diese Ausgestaltung lässt sich schließlich noch dadurch ergänzen, dass die Umfangserweiterung des Spreizbandes durch eine Schraubenbewegung eines mit dem Spreizband verbundenen Schneckengetriebes bewirkbar ist.Finally, this embodiment can be supplemented by the fact that the circumferential expansion of the spreader belt can be effected by a screw movement of a worm gear connected to the spreader belt.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung, die schematisch Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellt, näher beschrieben. In dieser zeigt
-
1 schematisch eine perspektivische Teilansicht eines Fahrzeugluftreifens mit einem erfindungsgemäßen Container, -
2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Containers im Querschnitt, -
3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Containers im Querschnitt, -
4 eine perspektivische Ansicht eines Elektronikmoduls, -
5 eine perspektivische Ansicht desContainers aus 3 , -
6 eine andere perspektivische Ansicht desContainers aus 3 , -
7 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Containers von der Seite gesehen, -
8 den Container aus 7 im Querschnitt dargestellt, -
9 den Container aus 7 von oben betrachtet, -
10 ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Containers von oben gesehen, -
11 den Container aus 3 mit angesetztem Montagewerkzeug, -
12 eine schematische Darstellung des Montagewerkzeugs aus11 , -
13 den Container aus 3 mit angesetztem alternativem Montagewerkzeug, und -
14 den Container aus 6 mitdem Montagewerkzeug aus 13 .
-
1 1 is a schematic partial perspective view of a pneumatic vehicle tire with a container according to the invention; -
2 A first embodiment of a container according to the invention in cross-section, -
3 A second embodiment of a container according to the invention in cross-section, -
4 a perspective view of an electronic module, -
5 a perspective view of thecontainer 3 . -
6 another perspective view of thecontainer 3 . -
7 a third embodiment of a container according to the invention seen from the side, -
8th the container off7 shown in cross section, -
9 the container off7 viewed from above, -
10 A fourth embodiment of a container according to the invention seen from above, -
11 the container off3 with attached assembly tool, -
12 a schematic representation of the assembly tool from11 . -
13 the container off3 with attached alternative assembly tool, and -
14 the container off6 with theassembly tool 13 ,
In
Eine Reifeninnenseite
Auf der Reifeninnenseite
Das Elektronikmodul
Ausführungsbeispiele des Containers
In
Der Durchmesser
Eine Unterseite
Nachdem der Container
Um auch unter extremen Betriebsbedingungen einen festen Klemmsitz des Elektronikmoduls
Das Sicherungselement
In den
Der Durchmesser
Der jeweils kegelstumpfförmige Verlauf der Wand
Um aber auch unter extremen Betriebsbedingungen einen festen Klemmsitz des Elektronikmoduls
Das Gehäuse
In
In den
In den
Wie der Container gemäß den
Der jeweils kegelstumpfförmige Verlauf der Wand
Um aber auch unter extremen Betriebsbedingungen einen festen Klemmsitz des Elektronikmoduls
Das Verhältnis zwischen dem maximalen Durchmesser
In
In
Die Container
Die Ringscheibe
In den
In den
Das Spreizen oder Auseinanderziehen der Arme
In den
Das erfindungsgemäße Werkzeug
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- FahrzeugluftreifenVehicle tires
- 22
- SeitenwandSide wall
- 33
- Laufstreifentread
- 44
- Verstärkungslagereinforcing layer
- 55
- Reifenwülstetire beads
- 66
- ReifeninnenseiteTire inside
- 77
- ContainerContainer
- 88th
- Elektronikmodulelectronic module
- 99
- Gehäusecasing
- 1010
- Bodenground
- 1111
- Hohlraumcavity
- 1212
- Wandwall
- 1313
- Randedge
- 1414
- Öffnungopening
- 1515
-
Unterseite des Bodens 10Bottom of the
floor 10 - 1616
- Haftschichtadhesive layer
- 1717
- Ringnutring groove
- 1818
- Sicherungselementfuse element
- 1919
- Verstärkungsfädenreinforcing threads
- 2020
-
Innenwand des Containers 7Inner wall of the
container 7 - 2121
-
Innenboden des Containers 7Inner bottom of the
container 7 - 2222
-
Außenmantel des Containers 7Outer jacket of the
container 7 - 2323
-
Innenmantel des Containers 7Inner jacket of the
container 7 - 2424
- Platteplate
- 2525
- Wulstbead
- 2626
- Ringscheibewasher
- 2727
-
Zentrale Öffnung der Ringscheibe 26Central opening of the
annular disc 26 - 2828
- Farbige MarkierungColored marker
- 2929
- WerkzeugTool
- 3030
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