DE102009018958B4 - Multi-speed transmission - Google Patents
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Abstract
Mehrstufengetriebe umfassend ein Gehäuse (G), in welchem drei Planetenradsätze (P1, P2, P3), eine erste Welle (1), eine zweite Welle (2), die über ein erstes Schaltelement (S1) mit der ersten Welle (1) verbindbar ist, und eine dritte Welle (3), die auf einer anderen Achse im Vergleich zu der ersten und zweiten Welle (1, 2) liegt, angeordnet sind,
wobei ein Sonnenrad (So1) eines ersten Planetenradsatzes (P1) ständig mit der zweiten Welle (2) in Verbindung steht, und ein Planetenradträger (Pt1) des ersten Planetenradsatzes (P1) ständig mit einer vierten Welle (4) in Verbindung steht, und ein Hohlrad (Ho1) des ersten Planetenradsatzes (P1) ständig mit einer fünften Welle (5) in Verbindung steht, und
ein Hohlrad (Ho2) eines zweiten Planetenradsatzes (P2) ständig mit der dritten Welle (3) in Verbindung steht, und ein Planetenradträger (Pt2) des zweiten Planetenradsatzes (P2) ständig mit einer sechsten Welle (6) in Verbindung steht,
und ein Sonnenrad (So2) des zweiten...Multi-stage transmission comprising a housing (G), in which three planetary gear sets (P1, P2, P3), a first shaft (1), a second shaft (2) via a first switching element (S1) with the first shaft (1) connectable is, and a third shaft (3), which is located on a different axis compared to the first and second shaft (1, 2) are arranged,
wherein a sun gear (So1) of a first planetary gear set (P1) is constantly in communication with the second shaft (2), and a planet carrier (Pt1) of the first planetary gear set (P1) is constantly in communication with a fourth shaft (4), and a Ring gear (Ho1) of the first planetary gear set (P1) is constantly in communication with a fifth shaft (5), and
a ring gear (Ho2) of a second planetary gear set (P2) is constantly in communication with the third shaft (3), and a planet gear carrier (Pt2) of the second planetary gear set (P2) is constantly in communication with a sixth shaft (6);
and a sun gear (So2) of the second ...
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft ein Mehrstufengetriebe mit drei Planetenradsätzen zur Realisierung von mindestens acht Gängen in einer Drehrichtung einer Abtriebswelle.The invention relates to a multi-speed transmission with three planetary gear sets for the realization of at least eight gears in a rotational direction of an output shaft.
Stand der TechnikState of the art
Aus der
Die Antriebswelle ist ständig mit dem Sonnenrad des zweiten Planetensatzes verbunden und über eine Kupplung mit einer Welle lösbar verbindbar, welche ständig mit dem Steg des ersten Planetensatzes verbunden, über eine erste Bremse an das Gehäuse ankoppelbar und über eine zweite Kupplung mit einer Welle lösbar verbindbar ist. Diese Welle ist ständig mit dem Steg des zweiten Planetensatzes verbunden und über eine dritte Kupplung mit einer Welle lösbar, wobei diese Welle ständig mit dem Sonnenrad des ersten Planetensatzes und dem Hohlrad des dritten Planetensatzes verbunden ist.The drive shaft is continuously connected to the sun gear of the second planetary gear set and releasably connected via a coupling with a shaft, which is permanently connected to the web of the first planetary gear set, coupled via a first brake to the housing and a second coupling with a shaft detachably connectable , This shaft is constantly connected to the web of the second planetary gear set and releasably connected via a third clutch with a shaft, said shaft is constantly connected to the sun gear of the first planetary gear set and the ring gear of the third planetary gearset.
Eine weitere Welle ist ständig mit dem Hohlrad des zweiten Planetensatzes und dem Steg des dritten Planetensatzes verbunden und über eine zweite Bremse an das Gehäuse ankoppelbar.Another shaft is constantly connected to the ring gear of the second planetary gear set and the web of the third planetary gearset and can be coupled to the housing via a second brake.
Eine weitere Welle ist ständig mit dem Sonnenrad des dritten Planetensatzes verbunden und über eine dritte Bremse an das Gehäuse ankoppelbar.Another shaft is constantly connected to the sun gear of the third planetary gear set and can be coupled to the housing via a third brake.
Die Abtriebswelle ist ständig mit dem Hohlrad des ersten Planetensatzes verbunden.The output shaft is constantly connected to the ring gear of the first planetary gear set.
Aus der
Aus der
Ein Antriebsstrang für ein Hybridgetriebe ist aus der
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der Erfindung liegt ein Mehrstufengetriebe zugrunde, welches eine geringere Anzahl an Schaltelementen zur Realisierung von mindestens acht Gängen gewährleistet.The invention is based on a multi-step transmission, which ensures a smaller number of switching elements for the realization of at least eight gears.
Lösung der AufgabeSolution of the task
Die Aufgabe wird durch ein Mehrstufengetriebe gemäß Anspruch 1 gelöst.The object is achieved by a multi-speed transmission according to
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Das erfindungsgemäße Mehrstufengetriebe umfasst ein Gehäuse, in welchem drei Planetenradsätze, eine erste Welle, eine zweite Welle, die über ein erstes Schaltelement mit der ersten Welle verbindbar ist, und eine dritte Welle, die im Vergleich zu der ersten und zweiten Welle auf einer anderen Achse liegt, angeordnet sind.The multistage transmission according to the invention comprises a housing in which three planetary gear sets, a first shaft, a second shaft, which is connectable via a first switching element with the first shaft, and a third shaft, in comparison to the first and second shaft on another axis lies, are arranged.
Ein Schaltelement ist eine lösbare Verbindung/Kopplung zwischen zwei Wellen (Kupplung) oder einer Welle und einem Gehäuse (Bremse).A switching element is a releasable connection / coupling between two shafts (coupling) or a shaft and a housing (brake).
Ein Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes steht ständig mit der zweiten Welle in Verbindung.A sun gear of the first planetary gear set is constantly in communication with the second shaft.
Ein Planetenradträger des ersten Planetenradsatzes steht ständig mit einer vierten Welle in Verbindung.A planet carrier of the first planetary gear set is constantly in communication with a fourth shaft.
Ein Hohlrad des ersten Planetenradsatzes steht ständig mit einer fünften Welle in Verbindung.A ring gear of the first planetary gear set is constantly in communication with a fifth shaft.
Ein Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes steht ständig mit der dritten Welle in Verbindung. Ein Planetenradträger des zweiten Planetenradsatzes steht ständig mit einer sechsten Welle in Verbindung.A ring gear of the second planetary gear set is constantly in communication with the third shaft. A planet carrier of the second Planetary gear set is constantly connected to a sixth shaft.
Ein Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes steht ständig mit einer siebten Welle in Verbindung.A sun gear of the second planetary gear set is constantly connected to a seventh shaft.
Über ein zweites Schaltelement ist eine Verbindung zwischen dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes und dem Planetenradträger des zweiten Planetenradsatzes herstellbar.Via a second switching element, a connection between the sun gear of the first planetary gear set and the planet carrier of the second planetary gear set can be produced.
Über ein drittes Schaltelement ist eine Verbindung zwischen dem Planetenradträger des ersten Planetenradsatzes und dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes herstellbar.Via a third switching element, a connection between the planet carrier of the first planetary gear set and the sun gear of the second planetary gear set can be produced.
Ein Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes steht ständig mit einer achten Welle in Verbindung.A sun gear of the third planetary gear set is constantly connected to an eighth wave.
Über ein viertes Schaltelement ist die achte Welle mit dem Gehäuse verbindbar.Via a fourth switching element, the eighth shaft can be connected to the housing.
Über ein fünftes Schaltelement ist ein Planetenradträger des dritten Planetenradsatzes mit dem Gehäuse verbindbar.About a fifth switching element, a planet carrier of the third planetary gear set is connectable to the housing.
Der Planetenradträger des dritten Planetenradsatzes steht in ständiger Verbindung mit dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes.The planet carrier of the third planetary gear set is in constant communication with the ring gear of the first planetary gear set.
Ein Hohlrad des dritten Planetenradsatzes steht in ständiger Verbindung mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes.A ring gear of the third planetary gear set is in constant communication with the sun gear of the second planetary gear set.
Über das dritte Schaltelement ist eine Verbindung zwischen dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes und dem Planetenradträger des ersten Planetenradsatzes herstellbar.About the third switching element, a connection between the ring gear of the third planetary gear set and the planet carrier of the first planetary gear set can be produced.
Über ein sechstes Schaltelement ist eine Verbindung zwischen dem Planetenradträger des ersten Planetenradsatzes und dem Planetenradträger des zweiten Planetenradsatzes herstellbar.Via a sixth switching element is a connection between the planet carrier of the first planetary gear set and the planet carrier of the second planetary gear set produced.
Eine erste Übersetzungsstufe ist zwischen der sechsten Welle und einer neunten Welle angeordnet. Die Verbindung zwischen dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes und dem Planetenradträger des zweiten Planetenradsatzes ist dadurch herstellbar, dass das zweite Schaltelement die zweite Welle mit der neunten Welle verbindet, und die neunte Welle über die erste Übersetzungsstufe mit der sechsten Welle in Verbindung steht.A first gear stage is arranged between the sixth shaft and a ninth shaft. The connection between the sun gear of the first planetary gear set and the planet carrier of the second planetary gear set is producible by the second switching element connecting the second shaft to the ninth shaft, and the ninth wave being in communication with the sixth shaft via the first gear ratio.
Eine zweite Übersetzungsstufe ist zwischen der siebten Welle und einer zehnten Welle angeordnet. Die Verbindung zwischen dem Planetenradträger des ersten Planetenradsatzes und dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes ist dadurch herstellbar, dass das dritte Schaltelement die vierte Welle mit der zehnten Welle verbindet, und die zehnte Welle über die zweite Übersetzungsstufe der siebten Welle in Verbindung steht.A second translation stage is arranged between the seventh wave and a tenth wave. The connection between the planet carrier of the first planetary gear set and the sun gear of the second planetary gear set is producible by the third switching element connecting the fourth shaft to the tenth wave and the tenth wave being in communication via the second transmission stage of the seventh shaft.
Mittels der Übersetzungsstufen sind flexiblere Übersetzungen der einzelnen Gänge realisierbar.By means of the translation stages more flexible translations of the individual gears can be realized.
Weiterhin ist mittels der Übersetzungsstufen eine kompaktere Bauweise des Mehrstufengetriebes möglich.Furthermore, a more compact design of the multi-speed transmission is possible by means of the translation stages.
Die Verbindung zwischen dem Planetenradträger des ersten Planetenradsatzes und dem Planetenradträger des zweiten Planetenradsatzes ist dadurch herstellbar, dass das sechste Schaltelement die vierte Welle mit der neunten Welle verbindet, und die neunte Welle über die erste Übersetzungsstufe mit der sechsten Welle in Verbindung steht.The connection between the planet carrier of the first planetary gear set and the planet carrier of the second planetary gear set is producible by the sixth switching element connecting the fourth shaft to the ninth wave, and the ninth wave being in communication with the sixth shaft via the first transmission stage.
Das Hohlrad des dritten Planetenradsatzes steht ständig mit der zehnten Welle verdrehfest in Verbindung, so dass eine ständige Verbindung zwischen dem Hohlrad des dritten Planetenradsatzes und dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes über die zweite Übersetzungsstufe besteht.The ring gear of the third planetary gear set is constantly rotationally connected to the tenth shaft, so that there is a permanent connection between the ring gear of the third planetary gear set and the sun gear of the second planetary gear set via the second gear stage.
In einer vorteilhaften Ausführungsform steht eine erste Energiequelle ständig mit der ersten Welle in Verbindung.In an advantageous embodiment, a first energy source is constantly in communication with the first shaft.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform steht eine zweite Energiequelle ständig mit der zweiten Welle in Verbindung.In a further advantageous embodiment, a second energy source is constantly in communication with the second shaft.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die zweite Energiequelle zumindest teilweise verdrehfest auf der zweiten Welle angeordnet.In a further advantageous embodiment, the second energy source is arranged at least partially rotationally fixed on the second shaft.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist eine dritte Übersetzungsstufe zwischen der zweiten Welle und einer elften Welle angeordnet. Die zweite Energiequelle ist zumindest teilweise verdrehfest auf der elften Welle angeordnet.In a further advantageous embodiment, a third gear stage is arranged between the second shaft and an eleventh shaft. The second energy source is arranged at least partially rotationally fixed on the eleventh shaft.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind zur Realisierung eines ersten Ganges in einer ersten und/oder zweiten Drehrichtung der dritten Welle das dritte, das fünfte und das sechste Schaltelement geschlossen. Sofern der Antrieb teilweise oder ausschließlich über die erste Energiequelle erfolgt, ist das erste Schaltelement ebenfalls geschlossen.In a further advantageous embodiment, the third, the fifth and the sixth switching element are closed to realize a first gear in a first and / or second rotational direction of the third shaft. If the drive partially or exclusively over the first Energy source is done, the first switching element is also closed.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind zur Realisierung eines zweiten Ganges in einer ersten und/oder zweiten Drehrichtung der dritten Welle das vierte, das fünfte und das sechste Schaltelement geschlossen. Sofern der Antrieb teilweise oder ausschließlich über die erste Energiequelle erfolgt, ist das erste Schaltelement ebenfalls geschlossen.In a further advantageous embodiment, the fourth, the fifth and the sixth switching element are closed to realize a second gear in a first and / or second rotational direction of the third shaft. If the drive is partially or exclusively via the first energy source, the first switching element is also closed.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind zur Realisierung eines dritten Ganges in einer ersten und/oder zweiten Drehrichtung der dritten Welle das dritte, das vierte und das sechste Schaltelement geschlossen. Sofern der Antrieb teilweise oder ausschließlich über die erste Energiequelle erfolgt, ist das erste Schaltelement ebenfalls geschlossen.In a further advantageous embodiment, the third, the fourth and the sixth switching element are closed to realize a third gear in a first and / or second rotational direction of the third shaft. If the drive is partially or exclusively via the first energy source, the first switching element is also closed.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind zur Realisierung eines vierten Ganges in einer ersten und/oder zweiten Drehrichtung der dritten Welle das zweite, das vierte und das sechste Schaltelement geschlossen. Sofern der Antrieb teilweise oder ausschließlich über die erste Energiequelle erfolgt, ist das erste Schaltelement ebenfalls geschlossen. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind zur Realisierung eines fünften Ganges in einer ersten und/oder zweiten Drehrichtung der dritten Welle das zweite, das dritte und das sechste Schaltelement geschlossen. Sofern der Antrieb teilweise oder ausschließlich über die erste Energiequelle erfolgt, ist das erste Schaltelement ebenfalls geschlossen.In a further advantageous embodiment, the second, the fourth and the sixth switching element are closed to realize a fourth gear in a first and / or second rotational direction of the third shaft. If the drive is partially or exclusively via the first energy source, the first switching element is also closed. In a further advantageous embodiment, the second, the third and the sixth switching element are closed to implement a fifth gear in a first and / or second rotational direction of the third shaft. If the drive is partially or exclusively via the first energy source, the first switching element is also closed.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind zur Realisierung eines sechsten Ganges in einer ersten und/oder zweiten Drehrichtung der dritten Welle das zweite, das dritte und das vierte Schaltelement geschlossen. Sofern der Antrieb teilweise oder ausschließlich über die erste Energiequelle erfolgt, ist das erste Schaltelement ebenfalls geschlossen.In a further advantageous embodiment, the second, the third and the fourth switching element are closed to realize a sixth gear in a first and / or second rotational direction of the third shaft. If the drive is partially or exclusively via the first energy source, the first switching element is also closed.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind zur Realisierung eines siebten Ganges in einer ersten und/oder zweiten Drehrichtung der dritten Welle das zweite, das dritte und das fünfte Schaltelement geschlossen. Sofern der Antrieb teilweise oder ausschließlich über die erste Energiequelle erfolgt, ist das erste Schaltelement ebenfalls geschlossen.In a further advantageous embodiment, the second, the third and the fifth switching element are closed to realize a seventh gear in a first and / or second rotational direction of the third shaft. If the drive is partially or exclusively via the first energy source, the first switching element is also closed.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind zur Realisierung eines achten Ganges in einer ersten und/oder zweiten Drehrichtung der dritten Welle das zweite, das vierte und das fünfte Schaltelement geschlossen. Sofern der Antrieb teilweise oder ausschließlich über die erste Energiequelle erfolgt, ist das erste Schaltelement ebenfalls geschlossen.In a further advantageous embodiment, the second, the fourth and the fifth switching element are closed to realize a eighth gear in a first and / or second rotational direction of the third shaft. If the drive is partially or exclusively via the first energy source, the first switching element is also closed.
Für die Realisierung der acht Gänge sind fünf Schaltelemente erforderlich. Das erste Schaltelement zwischen der ersten Welle und der zweiten Welle ist für die Realisierung der acht Gänge nicht erforderlich. Das erste Schaltelement ist dagegen für eine Übertragung der Antriebskraft von der ersten Energiequelle zu der dritten Welle notwendig.For the implementation of the eight gears five switching elements are required. The first switching element between the first shaft and the second shaft is not required for the realization of the eight gears. On the other hand, the first switching element is necessary for transmitting the driving force from the first power source to the third shaft.
Sofern das erste Schaltelement zwischen der ersten Welle und der zweiten Welle geschlossen ist, sind bei jedem Gang nur zwei Schaltelemente geöffnet.If the first switching element between the first shaft and the second shaft is closed, only two switching elements are open in each gear.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass mit jeder Welle eine Energiequelle ständig in Verbindung stehen kann. Ebenso besteht die Möglichkeit, dass ein Abtrieb ständig mit einer Welle in Verbindung stehen kann.Furthermore, there is the possibility that with each wave an energy source can be constantly in communication. There is also the possibility that an output can be permanently connected to a shaft.
Zeichnungendrawings
Es zeigen:Show it:
In
Eine erste Welle
Eine dritte Welle
Ein Sonnenrad So1 des ersten Planetenradsatzes P1 steht ständig mit der zweiten Welle
Ein Hohlrad Ho2 des zweiten Planetenradsatzes P2 steht ständig mit der dritten Welle
Ein Sonnenrad So3 des dritten Planetenradsatzes P3 steht ständig mit einer achten Welle
Über ein zweites Schaltelement S2, welches eine Kupplung ist, ist eine Verbindung zwischen dem Sonnenrad So1 des ersten Planetenradsatzes P1 und dem Planetenradträger Pt2 des zweiten Planetenradsatzes P2 dadurch herstellbar, dass das zweite Schaltelement S2 die zweite Welle
Über ein drittes Schaltelement S3, welches eine Kupplung ist, ist eine Verbindung zwischen dem Planetenradträger Pt1 des ersten Planetenradsatzes P1 und dem Sonnenrad So2 des zweiten Planetenradsatzes P2 dadurch herstellbar, dass das dritte Schaltelement S3 die vierte Welle
Über ein viertes Schaltelement S4, welches eine Bremse ist, ist das Sonnenrad S3 des dritten Planetenradsatzes P3 mit dem Gehäuse G verbindbar.Via a fourth switching element S4, which is a brake, the sun gear S3 of the third planetary gear set P3 is connectable to the housing G.
Über ein fünftes Schaltelement S5, welches eine Bremse ist, sind ein Planetenradträger Pt3 des dritten Planetenradsatzes P3 und das Hohlrad Ho1 des ersten Planetenradsatzes P1 mit dem Gehäuse G verbindbar.Via a fifth switching element S5, which is a brake, a planet carrier Pt3 of the third planetary gear set P3 and the ring gear Ho1 of the first planetary gear P1 are connectable to the housing G.
Über ein sechstes Schaltelement S6, welches eine Kupplung ist, ist eine Verbindung zwischen dem Planetenradträger Pt1 des ersten Planetenradsatzes P1 und dem Planetenradträger Pt2 des zweiten Planetenradsatzes P2 dadurch herstellbar, dass das sechste Schaltelement S6 die vierte Welle
Der Planetenradträger Pt3 des dritten Planetenradsatzes P3 steht ebenfalls wie das Hohlrad Ho1 des ersten Planetenradsatzes P1 ständig mit der fünften Welle
Ein Hohlrad Ho3 des dritten Planetenradsatzes P3 steht mit der zehnten Welle
Über das dritte Schaltelement S3 ist eine Verbindung zwischen dem Hohlrad Ho3 des dritten Planetenradsatzes P3 und dem Planetenradträger Pt1 des ersten Planetenradsatzes P1 herstellbar.Via the third switching element S3, a connection between the ring gear Ho3 of the third planetary gear set P3 and the planet carrier Pt1 of the first planetary gear set P1 can be produced.
Mit der ersten Welle
Mit der zweiten Welle
Mit der dritten Welle
Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass der Abtrieb mit der ersten Welle
Das in
In
Zur Realisierung eines ersten Ganges G1 (in einer ersten und/oder zweiten Drehrichtung der dritten Welle
Zur Realisierung eines zweiten Ganges G2 (in einer ersten und/oder zweiten Drehrichtung der dritten Welle
Zur Realisierung eines dritten Ganges G3 (in einer ersten und/oder zweiten Drehrichtung der dritten Welle
Zur Realisierung eines vierten Ganges G4 (in einer ersten und/oder zweiten Drehrichtung der dritten Welle
Zur Realisierung eines fünften Ganges G5 (in einer ersten und/oder zweiten Drehrichtung der dritten Welle
Zur Realisierung eines sechsten Ganges G6 (in einer ersten und/oder zweiten Drehrichtung der dritten Welle
Zur Realisierung eines siebten Ganges G7 (in einer ersten und/oder zweiten Drehrichtung der dritten Welle
Zur Realisierung eines achten Ganges G8 (in einer ersten und/oder zweiten Drehrichtung der dritten Welle
In
In
In den in den
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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- 33
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- 44
- Wellewave
- 55
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- 66
- Wellewave
- 77
- Wellewave
- 88th
- Wellewave
- 99
- Wellewave
- 1010
- Wellewave
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- Wellewave
- Ee
- zweite Energiequellesecond energy source
- GG
- Gehäusecasing
- G1G1
- Gangcorridor
- G2G2
- Gangcorridor
- G3G3
- Gangcorridor
- G4G4
- Gangcorridor
- G5G5
- Gangcorridor
- G6G6
- Gangcorridor
- G7G7
- Gangcorridor
- G8G8
- Gangcorridor
- Ho1ho1
- Hohlradring gear
- Ho2Ho2
- Hohlradring gear
- Ho3ho3
- Hohlradring gear
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- Planetenradsatzplanetary gear
- P2P2
- Planetenradsatzplanetary gear
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- Planetenradsatzplanetary gear
- Pt1pt1
- Planetenradträgerplanet
- Pt2Pt2
- Planetenradträgerplanet
- Pt3Pt3
- Planetenradträgerplanet
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- Schaltelementswitching element
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- Schaltelementswitching element
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