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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzanordnung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs.
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Die
EP 1 544 455 A2 beschreibt eine Einspritzanordnung mit einem Zuleitungsabschnitt, einem Einspritzventil und einem Niederhalter. Der Niederhalter weist einen ersten Abschnitt, welcher sich an dem Zuleitungsabschnitt abstützt, und einen zweiten Abschnitt auf, welcher sich an dem Einspritzventil abstützt. Der Zuleitungsabschnitt weist eine Nase auf, welche mit dem ersten Abschnitt des Niederhalters formschlüssig in Eingriff steht, um dadurch den Niederhalter drehfest bezüglich des Zuleitungsabschnitts vorzusehen.
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Die in der
EP 1 544 455 A2 beschriebene Lösung, um den Zuleitungsabschnitt mit dem Niederhalter drehfest zu verbinden, hat sich in der Praxis als teilweise unbefriedigend erwiesen.
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Somit liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine alternative Lösung bereitzustellen, um bei einer Einspritzanordnung einen Zuleitungsabschnitt mit einem Niederhalter drehfest zu verbinden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einspritzanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, an dem Zuleitungsabschnitt zwei sich gegenüberliegende, entlang der Achse erstreckende Vorsprünge vorzusehen, welche zwischen sich den Niederhalter drehfest um die Achse aufnehmen. Diese Vorsprünge lassen sich einfach herstellen und sorgen für eine sehr zuverlässige Verdrehsicherung zwischen dem Zuleitungsabschnitt und dem Niederhalter.
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In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der im Patentanspruch 1 angegebenen Einspritzanordnung.
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Die ”Achse” erstreckt sich bevorzugt in Längsrichtung des Einspritzventils.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einspritzanordnung erstrecken sich die Vorsprünge des Zuleitungsabschnitts parallel versetzt zu der Achse. Damit ist gemeint, dass sich die Vorsprünge nicht koaxial zu der Achse erstrecken. Weiter bevorzugt sind die Vorsprünge des Zuleitungsabschnitts an einem äußeren Rand desselben angeordnet.
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Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einspritzanordnung weist der Zuleitungsabschnitt eine sich radial erstreckende Nase auf, welche in eine korrespondierende Öffnung in dem Niederhalter eingreift. Dadurch wird eine weitere Verdrehsicherung zwischen dem Zuleitungsabschnitt und dem Niederhalter vorgesehen.
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Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einspritzanordnung weist der Niederhalter im Wesentlichen gegenüberliegend der Öffnung zwei hakenförmige Abschnitte auf, welche die Vorsprünge des Zuleitungsabschnitts in Bezug auf die Öffnung hintergreifen. Dadurch wird der Niederhalter in radialer Richtung an dem Zuleitungsabschnitt befestigt.
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Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einspritzanordnung weist der Niederhalter zwei Anlageabschnitte auf, welche einen Stutzen eines elektrischen Anschlusses des Einspritzventils drehfest um die Achse zwischen sich aufnehmen. Dadurch wird ein Drehen des Einspritzventils bezüglich des Niederhalters sicher vermieden.
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Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einspritzanordnung ist der erste Abschnitt des Niederhalters mit dem zweiten Abschnitt des Niederhalters mittels eines dritten Abschnitts des Niederhalters verbunden, wobei die Öffnung in dem dritten Abschnitt ausgebildet ist. Somit ergibt sich bevorzugt eine in etwa mittige Anordnung der Öffnung bezüglich der beiden hakenförmigen Abschnitte.
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Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einspritzanordnung setzt sich der erste Abschnitt des Niederhalters aus zwei im Wesentlichen parallelen Stegen zusammen, wobei die Stege an einem ihrer Enden jeweils einen der hakenförmigen Abschnitte und/oder einen der Anlageabschnitte aufweisen und/oder die Stege an ihrem anderen Ende jeweils mit dem dritten Abschnitt verbunden sind. Bevorzugt nehmen die beiden Vorsprünge des Zuleitungsabschnitts den ersten Abschnitt des Niederhalters, weiter bevorzugt die beiden Stege drehfest zwischen sich auf.
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Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einspritzanordnung ist der erste und/oder dritte Abschnitt des Niederhalters biegesteif und der zweite Abschnitt des Niederhalters biegsam ausgebildet. Das heißt, dass der erste und/oder dritte Abschnitt des Niederhalters zumindest biegesteifer als der zweite Abschnitt des Niederhalters ist. Der biegsame, zweite Abschnitt ist bevorzugt aus Federstahl hergestellt. Dadurch, dass insbesondere der erste Abschnitt des Niederhalters biegesteif vorgesehen wird, wird ein Verwinden desselben und damit ein etwaiges Lösen desselben aus dessen drehfestem Eingriff mit dem Zuleitungsabschnitt sicher vermieden. Dadurch, dass der zweite Abschnitt des Niederhalters biegsam ausgebildet ist, können auftretende axiale Toleranzen beispielsweise gegenüber dem Zylinderkopf ausgeglichen werden.
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Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einspritzanordnung weist der Niederhalter eine U-Form auf, wobei der erste Abschnitt des Niederhalters dem einen freien Ende der U-Form, der zweite Abschnitt des Niederhalters dem anderen freien Ende der U-Form und der dritte Abschnitt dem die freien Enden der U-Form verbindenden Abschnitt zugeordnet ist. Mittels der U-Form kann einfach die gewünschte Elastizität des Niederhalters bereitgestellt werden.
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Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einspritzanordnung weist der zweite Abschnitt zwei im Wesentlichen parallele Federarme auf, welche jeweils gegen eine Anlagefläche des Einspritzventils anliegen und mit Bezug auf die jeweiligen Anlageflächen zurückgebogen sind. Dadurch erzeugen die Federarme eine lediglich axiale Kraft auf das Einspritzventil, die so genannte Niederhaltekraft, und im Wesentlichen keine radiale Kraft. Außerdem kann somit eine nahezu konstante Niederhaltekraft erzielt werden.
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Weiter bevorzugt ist der Niederhalter einstückig gebildet.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren der Zeichnung näher erläutert.
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Von den Figuren zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer Einspritzanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 eine Ansicht A aus 1;
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3 eine Seitensicht B aus 1;
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4 in einer perspektivischen Ansicht den Niederhalter aus 1;
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5 eine Seitenansicht C aus 4;
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6 eine Draufsicht D aus 5; und
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7 ein Diagramm, welches eine Kraft in Abhängigkeit von einer Auslenkung für den Niederhalter aus 4 zeigt.
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In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen dieselben Bezugsziffern gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
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Die 1–3 zeigen verschiedene Ansichten einer Einspritzanordnung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Die Einspritzanordnung 1 ist für einen Einsatz bei einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine eines ebenfalls nicht dargestellten Kraftfahrzeugs geeignet.
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Die Einspritzanordnung 1 weist einen Zuleitungsabschnitt 2 zum Zuleiten von Brennstoff auf. Ein derartiger Zuleitungsabschnitt 2 wird auch als ”Rail” bezeichnet.
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Ferner weist die Einspritzanordnung 1 ein Einspritzventil 3 zum Einspritzen des von dem Zuleitungsabschnitt 2 zugeleiteten Brennstoffs in eine nicht dargestellte Brennkammer der Brennkraftmaschine.
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Das Einspritzventil 3 umfasst einen Ventilkörper 4, welcher sich im Wesentlichen entlang einer Achse M erstreckt. Im Bereich des zuleitungsabschnittsseitigen Endes des Ventilkörpers 4 zweigt von diesem schräg ein Stutzen 5 ab, wie gut 3 zu entnehmen ist. Der Stutzen 5 weist einen elektrischen Anschluss 6 zum Ansteuern des Ventilkörpers 4 auf.
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Ferner umfasst die Einspritzanordnung 1 einen Niederhalter 7. Der Niederhalter 7 hat die Funktion, das Einspritzventil 3 entlang der Achse M hin zu einem nicht dargestellten Zylinderkopf der Brennkraftmaschine hin niederzuhalten. Dadurch, dass der Niederhalter 7 elastisch ausgebildet ist, können Toleranzen entlang der Achse M, beispielsweise zwischen dem Einspritzventil 3 und dem Zylinderkopf ausgeglichen werden.
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Der Niederhalter 7 weist einen ersten Abschnitt 11, welcher sich an dem Zuleitungsabschnitt 2, bevorzugt an einem äußeren Rand 12 desselben, abstützt.
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Der Niederhalter 7 weist ferner einen zweiten Abschnitt 13 auf, welcher sich an dem Einspritzventil 3, bevorzugt an einer Auflagefläche 14, s. 3, desselben, abstützt. Die Anlagefläche 14 ist bevorzugt als Schulter an dem Ventilkörper 4 ausgebildet.
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An dem Zuleitungsabschnitt 2, bevorzugt an dem Rand 12 desselben, sind zwei Vorsprünge 15 angeformt. Die Vorsprünge 15 liegen sich im Wesentlichen gegenüber und erstrecken sich entlang der Achse M. Bevorzugt, wie in 1 dargestellt, krümmen sich die Vorsprünge 15 von dem Rand 12 weg nach unten, das heißt parallel zu der Achse M. Die Vorsprünge 15 nehmen den Niederhalter 7 drehfest um die Achse M zwischen sich auf. Das heißt, dass die Vorsprünge 15 ein Verdrehen des Niederhalters 7 bezüglich des Zuleitungsabschnitts 2 verhindern. Wie in 1 zu erkennen, umgreifen die Vorsprünge 15 den Niederhalter 7 an seiner Außenseite 16. Bevorzugt erstrecken sich die Vorsprünge 15 derart parallel versetzt zu der Achse M, dass eine gedachte Verbindungslinie L zwischen den Vorsprüngen 15 die Achse M nicht schneidet.
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Wie gut in 2 in Verbindung mit 4 illustriert, weist der Zuleitungsabschnitt 2 eine sich bezogen auf die Achse M radial erstreckende Nase 17 auf. Die Nase 17 erstreckt sich durch eine Öffnung 21 in dem Niederhalter 7 hindurch. Die Nase 17 steht dadurch mit der Öffnung 21 bezogen auf die Achse M in Umfangsrichtung formschlüssig in Eingriff.
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Nun zurückkehrend zu 1, ist dort zu erkennen, dass der Niederhalter 7 weiterhin zwei in etwa hakenförmige Abschnitte 22 aufweist. Die hakenförmige Abschnitte 22 hintergreifen die Vorsprünge 15 in Bezug auf die Öffnung 21 bzw. die Nase 17. Die hakenförmigen Abschnitte 22 verhindern somit eine radiale Bewegung des Niederhalters 7 derart, dass die Öffnung 21 aus ihrem Eingriff mit der Nase 17 gelangt. Das heißt, dass der Niederhalter 7 zunächst etwas um die Nase 17 – in 1 nach unten – verschwenkt werden muss, um die hakenförmigen Abschnitte 22 aus ihrem Eingriff mit den Vorsprüngen 15 zu bringen. Erst hiernach kann der Niederhalter 7 in radialer Richtung derart bewegt werden, so dass die Öffnung 21 aus ihrem Eingriff mit der Nase 17 gelangt. Sodann kann der Niederhalter 7 von dem Zuleitungsabschnitt 2 entfernt werden.
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Der Niederhalter 7 weist ferner zwei Anlageabschnitte 23 auf. Die Anlageabschnitte 23 nehmen zwischen sich den Stutzen 5 für den elektrischen Anschluss 6 des Einspritzventils 3 drehfest zwischen sich auf. Das heißt, dass die Anlageabschnitte 23 ein Drehen des Einspritzventils 3 um die Achse M in Bezug auf den Niederhalter 7 und den Zuleitungsabschnitt 2 verhindern. Die Anlageabschnitte 23 können dabei direkt anliegend an oder mit einem geringfügigen Abstand zu dem Stutzen 5 angeordnet sein. Ferner können die Anlageabschnitte 23, wie in 6 gezeigt, mit einer Einführschräge 28 gebildet sein, so dass die Anlageabschnitte 23 einfacher über den Stutzen 5 beim Montieren der Einspritzanordnung 1 geschoben werden können.
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Im Zusammenhang mit den 4–6 wird nun der Aufbau des Niederhalters 7, wie in den 1–3 gezeigt, näher erläutert.
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Wie in 4 zu erkennen, ist die Öffnung 21 in einem dritten Abschnitt 24 des Niederhalters 7 vorgesehen, welcher die Abschnitte 11 und 13 miteinander verbindet.
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Ferner ist in 4 illustriert, dass sich der erste Abschnitt 11 beispielsweise aus zwei im Wesentlichen parallelen Stegen 25 zusammensetzt. Die Stege 25 stützen sich an ihrer Oberkante 26 gegen den Rand 12 des Zuleitungsabschnitts 2 ab, um die vorstehend beschriebene Abstützung des ersten Abschnitts 11 des Niederhalters 7 an dem Zuleitungsabschnitt 2 zu erzielen.
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Außerdem umgreifen die Vorsprünge 15 die Stege 25 im Bereich derer einen Enden 27, um die vorstehend beschriebene Verdrehsicherung zu verwirklichen.
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An dem Ende 27 eines jeden Stegs 25 ist einer der vorstehend beschriebenen hakenförmigen Abschnitte 22 ausgebildet.
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An die Enden 27 der Stege 25 schließen sich ferner die vorstehend beschriebene Anlageabschnitte 23 an. Dies soll nachfolgend kurz im Zusammenhang mit 5 beispielhaft für einen der Anlageabschnitte 23 erläutert werden. Der Anlageabschnitt 23 weist einen ersten Abschnitt 31 auf, welcher sich schräg, beispielsweise unter dem Winkel W zur Achse M von 45° von dem Zuleitungsabschnitt 2 weg erstreckt. An den ersten Abschnitt 31 schließt sich ein zweiter Abschnitt 32 an, welcher sich im Wesentlichen radial, das heißt unter einem Winkel W von in etwa 90°, zu der Achse M erstreckt.
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An ihren den Enden 27 gegenüberliegenden Enden 33 schließen sich die Stege 25 an den dritten Abschnitt 24 an. Der dritte Abschnitt 24 weist beispielsweise in etwa eine Rechtecksform 34 (gestrichelt in den 4 und 6 angedeutet) mit einer der Außenkontur des Zuleitungsabschnitts 2 und der Außenkontur des Einspritzventils 3 folgenden Krümmung auf. Oberhalb der Stelle, an welcher die Enden 33 der Stege 25 an die Rechtecksform 34 des dritten Abschnitts 24 anschließen, ist ein Bügel 35 ausgebildet, welcher zusammen mit der Rechtecksform 34 die Öffnung 21 definiert.
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Entlang der Achse M beabstandet von den Stegen 25 schließt der zweite Abschnitt 13 an den dritten Abschnitt 24 an. Der zweite Abschnitt 13 setzt sich aus zwei Federarmen 36 zusammen. Jeder der Federarme 36 liegt gegen eine der Schultern 14 an dem Einspritzventil 3, siehe 3, an, um die vorstehend beschriebene Abstützung des Niederhalters 7 an dem Einspritzventil 3 zu bewerkstelligen. Die Federarme 36 verlaufen im Wesentlichen parallel zueinander und sind mit Bezug auf die jeweiligen Schultern 14 zur besseren Montierbarkeit zurückgebogen, s. 3. Die Federarme 36 erstrecken sich in der gleichen Richtung von dem dritten Abschnitt 24 weg wie die Stege 25 und sind damit zu diesen in etwa parallel.
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Dadurch, dass die Stege 25 in Bezug auf eine in den 4 und 5 dargestellte Biegeachse R ein sehr viel höheres Flächenträgheitsmoment aufweisen als die Federarme 36 bewirkt eine auf die Federarme 36 wirkende Kraft F, siehe 5, eine vergleichsweise große Auslenkung X der Federarme 36 entlang der Achse M, während sich der erste und dritte Abschnitt 11, 24 praktisch nicht verformen. Das unterschiedliche Flächenträgheitsmoment ergibt sich dadurch, dass bei den Federarmen 36 eine Langseite 37, s. 4, ihres Querschnitts im Wesentlichen parallel zu der Biegeachse R ausgerichtet ist, während eine Langseite 38 des Querschnitts eines jeweiligen Stegs 25 im Wesentlichen radial in Bezug auf die Biegeachse R angeordnet ist.
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Der Niederhalter 7 ist bevorzugt einstückig, insbesondere aus einem einzigen Stück Metallblech hergestellt. Das Metallblech weist dabei bevorzugt eine durchgehend gleiche Dicke auf. Der erste, zweite und dritte Abschnitt 11, 13 und 24 werden durch Biegen eines entsprechenden Grundrisses des Niederhalters 7 nach Ausstanzen desselben hergestellt. Dabei werden insbesondere die Stege 25 mit ihren Langseiten 38, welche rechtwinkelig in Bezug auf die Langseiten 37 der Federarme 36 ausgerichtet sind, hergestellt.
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Insbesondere ergibt sich somit die gut in 5 zu erkennende U-Form des Niederhalters 7, wobei die freien Enden der U-Form den Stegen 25 und den Federarmen 36 zugeordnet sind und die Rechtecksform 34 des dritten Abschnitts 24 dem die freien Enden der U-Form verbindenden Abschnitt zugeordnet ist.
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7 zeigt das Verhältnis der Auslenkung X zur Kraft F für den Niederhalter 7, wie in den 1–6 dargestellt. Es ist zu erkennen, dass die Kraft F praktisch über die gesamte Auslenkung X in etwa konstant ist. Dies ergibt sich aufgrund der vorstehend beschriebenen günstigen Konstruktion des Niederhalters 7 in Verbindung mit der daraus resultierenden günstigen Auflage des Niederhalters 7 auf der Schulter 14 des Einspritzventils 3.
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Obwohl die Erfindung vorliegend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele erläutert wurde, ist sie darauf keineswegs beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Insbesondere sei darauf hingewiesen, dass ”ein” vorliegend keine Mehrzahl ausschließt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1544455 A2 [0002, 0003, 0004]
- EP 1797315 B1 [0002]
- EP 1570171 B1 [0002]
