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Die Erfindung betrifft ein Mischergetriebe für einen Mischtrommelantrieb, umfassend ein ortsfestes Gehäuse mit einem hülsenförmigen Trägerabschnitt, welcher eine Lagerung eines Abtriebs einer Planetenstufe trägt, wobei ein Planetenträger der Planetenstufe drehfest mit dem Trägerabschnitt des Gehäuses verbunden ist, indem der Trägerabschnitt einen axial vorstehenden Flansch des Planetenträgers radial umgreift und eine, radial außen auf dem Flansch ausgestaltete Mitnahmeverzahnung mit einer hierzu korrespondierenden Mitnahmeverzahnung im Zahneingriff steht, welche an einer, dem Flansch radial gegenüberliegenden Innenfläche des Trägerabschnitts ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Mischtrommelantrieb eines Fahrmischers, bei welchem ein vorgenanntes Mischergetriebe zur Anwendung kommt.
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Fahrmischer kommen im Allgemeinen zum Transportieren von, durch stationäre Mischanlagen hergestellten Frischbeton zum Einsatz. Hierbei wird der Frischbeton nach seiner Herstellung in eine Mischtrommel des Fahrmischers eingefüllt, welche während der Transportfahrt eine langsame Drehbewegung ausführt und hierdurch eine Entmischung des Frischbetons, sowie ein festbacken des Materials an der Trommelwand der Mischtrommel verhindert. Üblicherweise ist die Mischtrommel dabei auf einem Tragrahmen des Fahrmischers aufgenommen, der über einen frontseitigen und einen heckseitigen Lagerbock verfügt, zwischen welchen die Mischtrommel üblicherweise mit einer gewissen Neigung drehbar aufgenommen ist. Im Bereich des frontseitigen Lagerbocks ist dann im Allgemeinen ein Mischtrommelantrieb vorgesehen, wobei sich dieser Antrieb zumeist aus einem Hydraulikmotor und einem nachgeschalteten Mischergetriebe zusammensetzt, welches, zumeist als Planetengetriebe ausgestaltet, eine Untersetzung einer Antriebsbewegung des Hydraulikmotors in eine entsprechende Drehbewegung der Mischtrommel vornimmt.
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Aus der
DE 10 2008 043 152 A1 geht ein Mischtrommelantrieb eines Fahrmischers hervor, bei welchem eine Antriebsbewegung eines Motors in Form eines Radialkolbenhydromotors über ein Mischergetriebe mit einer Planetenstufe in eine Drehbewegung untersetzt werden kann. Dabei wird der Abtrieb des Mischergetriebes durch ein Hohlrad der Planetenstufe ausgebildet, welches an einer radialen Außenseite über einen Abtriebsflansch verfügt, wobei das Mischergetriebe über diesen Abtriebsflansch im verbauten Zustand des Mischtrommelantriebs an einer Mischtrommel des jeweiligen Fahrmischers angeflanscht ist. Das Hohlrad der Planetenstufe ist des Weiteren über zwei Kegelrollenlager drehbar gegenüber einem Trägerabschnitt eines ortsfesten Gehäuses des Mischergetriebes gelagert, wobei dieser Trägerabschnitt dabei einen hülsenförmigen Querschnitt aufweist, durch welchen eine Antriebswelle des Mischergetriebes zur Anbindung an den Radialkolbenhydromotor axial hindurchgeführt ist. Seitens der Planetenstufe bildet die Antriebswelle ein Sonnenrad aus, das mit dem Hohlrad der Planetenstufe über zwischenliegende Planetenräder in Verbindung steht, die jeweils mit dem Sonnenrad und dem Hohlrad kämmen und drehbar auf einem Planetensteg der Planetenstufe gelagert sind. Zur Übersetzung der Drehbewegung der Antriebswelle auf das Hohlrad ist der Planetenträger dabei drehfest mit dem Trägerabschnitt des Gehäuses verbunden, indem der Planetenträger mit einem axial vorstehenden Flansch in den Trägerabschnitt des Gehäuses eingesteckt und zudem über Mitnahmeverzahnungen an Flansch und Trägerabschnitt mit dem Trägerabschnitt gekoppelt ist. Die Mitnahmeverzahnungen sind dabei zum einen radial außen auf dem Flansch und zum anderen an einer, dem Flansch radial gegenüberliegenden Innenfläche des Trägerabschnitts ausgebildet.
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Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mischergetriebe für einen Mischtrommelantrieb zur Verfügung zu stellen, bei welchem eine höhere Belastbarkeit des Planetenträgers und/oder des Trägerabschnitts des Gehäuses bei gleichbleibenden Abmessungen darstellbar ist.
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Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Des Weiteren geht ein Mischtrommelantrieb eines Fahrmischers aus dem nebengeordneten Anspruch 5 hervor.
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Gemäß der Erfindung umfasst ein Mischergetriebe für einen Mischtrommelantrieb ein ortsfestes Gehäuse mit einem hülsenförmigen Trägerabschnitt, welcher eine Lagerung eines Abtriebs einer Planetenstufe trägt. Hierbei ist ein Planetenträger dieser Planetenstufe drehfest mit dem Trägerabschnitt des Gehäuses verbunden, indem der Trägerabschnitt einen axial vorstehenden Flansch des Planetenträgers radial umgreift und eine, radial außen auf dem Flansch ausgestaltete Mitnahmeverzahnung mit einer hierzu korrespondierenden Mitnahmeverzahnung im Zahneingriff steht, welche an einer, dem Flansch radial gegenüberliegenden Innenfläche des Trägerabschnitts ausgebildet ist.
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Im Sinne der Erfindung weist der Trägerabschnitt des Gehäuses dadurch eine hülsenartige Form auf, dass er mit einer axialen Durchgangsbohrung durchsetzt ist, durch welche eine Antriebswelle des Mischergetriebes hindurchgeführt ist und hierbei eine Verbindung der Planetenstufe mit einem Antriebsmotor des Mischtrommelantriebs herstellt. Zudem nimmt der hülsenförmige Trägerabschnitt auf einer radialen Außenseite die Lagerung des Abtriebs der Planetenstufe auf, wobei es sich bei dieser Lagerung bevorzugt um zwei Kegelrollenlager handelt, die in O-Anordnung mit ihren Innenringen auf dem Trägerabschnitt aufgesetzt sind. Des Weiteren schließt sich an den hülsenartigen Trägerabschnitt im Sinne der Erfindung insbesondere ein Flanschabschnitt an, über welchen das Gehäuse des Mischergetriebes im verbauten Zustand des Mischtrommelantriebs mit einem frontseitigen Lagerbock des Tragrahmens des jeweiligen Fahrmischers verbunden ist. Der mit dem hohlzylinderartigen Trägerabschnitt über die Mitnahmeverzahnung drehfest verbundene Planetenträger verfügt ferner über zumindest ein Planetenrad, das hierbei auf einem zugehörigem Zapfen des Planetenträgers rotierbar gelagert ist und zum einen mit einem Sonnenrad und zum anderen mit einem Hohlrad der Planetenstufen im Zahneingriff steht.
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Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass die Mitnahmeverzahnung am Flansch und/oder die Mitnahmeverzahnung am Trägerabschnitt jeweils ohne Freistich unter Querschnittsvergrößerung in Richtung je eines radial vorstehenden Bundes von Flansch bzw. Trägerabschnitt auslaufen. Mit anderen Worten gehen also ein Fußkreisdurchmesser der Mitnahmeverzahnung am Flansch oder ein Fußkreisdurchmesser der Mitnahmeverzahnung am Trägerabschnitt oder aber auch die Fußkreisdurchmesser beider Mitnahmeverzahnungen im Bereich eines jeweiligen Bundes von Flansch bzw. von Trägerabschnitt in einen größeren Querschnitt über. Eine Querschnittsvergrößerung bedeutet dabei am Flansch ein Übergang eines Fußkreisdurchmessers der Mitnahmeverzahnung in einen größeren Außendurchmesser des Flansches, während mit einer Querschnittsvergrößerung am Trägerabschnitt ein Auslaufen eines Fußkreisdurchmessers der hieran vorgesehenen Mitnahmeverzahnung in einen kleineren Innendurchmesser am Trägerabschnittgemeint ist.
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Dies hat zur Folge, dass Spannungen im Bereich des Auslaufs der jeweiligen Mitnahmeverzahnung vermindert sind, da der Kraftfluss an diesen Stellen bei Kraftübertragung nicht mehr so stark umgelenkt werden muss. Dies resultiert in einer dementsprechenden Steigerung der Steifigkeit des Planetenträgers und/oder des Gehäuses, so dass eine höhere Belastung möglich ist. In Folge dessen kann das jeweilige Bauteil kleiner ausgeführt oder aber eben einer höheren Belastung unterworfen werden. Schließlich kann bei Fertigung der Mitnahmeverzahnungen am Flansch und/oder Trägerabschnitt ein Arbeitsgang, bei welchem üblicherweise ein Freistich im Bereich des jeweiligen radial vorstehenden Bundes auszugestalten ist, entfallen und zudem je nach konstruktiver Ausführung axialer Bauraum im Bereich dieses Bundes eingespart werden.
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Im Sinne der Erfindung kann der erfindungsgemäße Auslauf einer Mitnahmeverzahnung dabei je nach dazustellender Belastbarkeit von Planetenträger und Gehäuse entweder nur am Planetenträger oder nur am Trägerabschnitt des Gehäuses vorgesehen sein, bevorzugt wird der erfindungsgemäße Auslauf einer Mitnahmeverzahnung aber sowohl an Planetenträger als auch am Trägerabschnitt des Gehäuses vorgesehen.
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Erfindungsgemäß ist die jeweilige, ohne Freistich auslaufende Mitnahmeverzahnung hierbei über ein geeignetes Fertigungsverfahren auszugestalten, bei welchem für das Austauchen des Werkzeuges aus dem Material im Bereich des jeweiligen Bundes kein Freistich nötig ist. Insbesondere kommt hierbei als Fertigungsverfahren das sogenannte Wälzschälen in Betracht, da mittels dieses Fertigungsverfahrens trotz der Geometrie von Planetenträger und Trägerabschnitt die jeweilige Mitnahmeverzahnung mit hoher Genauigkeit bei gleichzeitig geringer Bearbeitungszeit ausgestaltet werden kann. Im Falle der Mitnahmeverzahnung am Flansch des Planetenträgers kommt aber unter Umständen auch die Fertigung der Verzahnung mittels Wälzfräsen in Betracht.
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Im Unterschied hierzu sind bei der
DE 10 2008 043 152 A1 zwischen den Mitnahmeverzahnungen und den, am Flansch und am Trägerabschnitt jeweils radial vorstehenden Bünden je Freistiche vorgesehen, um jeweils einen Auslauf zu definieren, über welchen ein Verzahnungswerkzeug beim Fertigen der jeweiligen Mitnahmeverzahnung mittels Verzahnungsstoßen wieder aus dem Material austauchen kann. Ein Freistich und die dementsprechende Querschnittsreduzierung erhöht jedoch die Spannungen in dem jeweiligen Bereich, so dass eine Belastbarkeit des jeweiligen Bauteils vermindert ist. Zudem muss der jeweilige Freistich am Flansch des Planetenträgers und am Trägerabschnitt des Gehäuses jeweils in einem zusätzlichen Arbeitsgang hergestellt werden.
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Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Flansch des Planetenträgers über Befestigungsmittel axial an dem Bund des Trägerabschnitts befestigt. Durch diese Maßnahme wird die axiale Fixierung des Planetenträgers am Trägerabschnitt funktional von der Koppelung der beiden Bauteile in Umfangsrichtung getrennt, so dass auf den Planetenträger übertragene Biegebelastungen betriebssicher in das Gehäuse des Mischergetriebes eingeleitet werden können.
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In Weiterbildung der Erfindung ist der Abtrieb durch ein Hohlrad der Planetenstufe gebildet, auf welches eine Antriebsbewegung einer Antriebswelle über ein, auf der Antriebswelle vorgesehenes Sonnenrad und mindestens ein Planetenrad des Planetenträgers übersetzbar ist, wobei die Antriebswelle zur Anbindung an einen Antrieb durch den Trägerabschnitt des Gehäuses hindurchgeführt ist. Insbesondere verfügt das, den Abtrieb ausgestaltende Hohlrad dabei über einen radial außen liegenden Abtriebsflansch, über welchen das Hohlrad an der, in Drehbewegung zu versetzenden Mischtrommel des Fahrmischers befestigt werden kann. Über die, durch den Trägerabschnitt hindurch verlaufende Antriebswelle kann dabei eine triebliche Verbindung der Planetenstufe zu einem, auf einer entgegengesetzten Seite des Trägerabschnitts liegenden Antrieb hergestellt werden.
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Im verbauten Zustand des Mischergetriebes ist die Antriebswelle dabei insbesondere mit einem Hydromotor verbunden, welcher bei gezielter Druckbeaufschlagung über eine Hydraulikpumpe eine entsprechende Antriebsbewegung bereitstellt, wobei diese Hydromotorendrehzahl dabei dann über die Planetenstufe in eine entsprechend langsamere Trommeldrehzahl untersetzt wird. Bevorzugt ist der Hydromotor dabei als Radialkolbenhydromotor ausgestaltet, so dass eine platzsparende Anordnung desselbigen in axialer Richtung vor dem Mischergetriebe möglich ist.
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Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
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Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die Bezug auf die in den Zeichnungen dargestellten Figuren nimmt. Es zeigt:
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1 eine Schnittansicht eines Mischtrommelantriebs eines Fahrmischers mit einem erfindungsgemäßen Mischergetriebe; und
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2 eine Detailansicht eines Bereichs des Mischtrommelantriebs aus 1.
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Aus 1 geht eine Schnittansicht eines Mischtrommelantriebs hervor, über welchen im verbauten Zustand eine Drehbewegung einer Mischtrommel eines Fahrmischers dargestellt werden kann. Dieser Mischtrommelantrieb setzt sich vorliegend aus einem Antriebsmotor in Form eines Radialkolbenhydromotors 1 und einem, diesem nachgeschalteten Mischergetriebe 2 zusammen, wobei der Radialkolbenhydromotor 1 dabei an einem Gehäuse 3 des Mischergetriebes 2 befestigt ist. Das Gehäuse 3 besteht aus einem Trägerabschnitt 4 und einem Flanschabschnitt 5, die einstückig ausgebildet sind und von welchen der Trägerabschnitt 4 die Komponenten einer Planetenstufe 6 des Mischergetriebes 2, sowie den Radialkolbenhydromotor 1 trägt, während über den Flanschabschnitt 5 im verbauten Zustand des Mischtrommelantriebs eine Verbindung zu einem frontseitigen Lagerbock eines Tragrahmens des Fahrmischers hergestellt ist.
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Eine Antriebsbewegung des Radialkolbenhydromotors 1 kann im verbauten Zustand des Mischtrommelantriebs durch entsprechende Druckbeaufschlagung über eine zugehörige Hydraulikpumpe dargestellt werden, wobei die dann durch den Radialkolbenhydromotor 1 hervorgerufene Drehbewegung mittels des zwischengeschalteten Mischergetriebes 2 über die Planetenstufe 6 in eine langsamere Drehbewegung eines Abtriebsflansches 7 untersetzt werden kann, an welchen die Mischtrommel des Fahrmischers angeflanscht ist, so dass eine entsprechende Trommeldrehzahl dieser Mischtrommel darstellbar ist. Wie aus 1 ersichtlich ist, ist eine Antriebswelle 8 des Mischergetriebes 2 mit einer Abtriebsseite des Radialkolbenhydromotors 1 verbunden und bildet seitens der Planetenstufe 6 im Endbereich ein Sonnenrad 9 aus, dass mit mehreren Planetenrädern 10 im Zahneingriff steht. Diese Planetenräder 10 sind dabei rotierbar auf je zugehörigen Zapfen eines Planetenträgers 11 gelagert und kämmen neben dem Sonnenrad 9 noch mit einem umliegenden Hohlrad 12, das den Abtrieb des Mischergetriebes 2 ausbildet und auf einer radialen Außenseite mit dem Abtriebsflansch 7 versehen ist. Das Hohlrad 12 ist hierbei zudem über eine Lagerung 13 rotierbar gegenüber dem Gehäuse 3 gelagert, wobei diese Lagerung vorliegend aus zwei Kegelrollenlagern besteht, die in O-Anordnung auf einem radialen Außenbereich des Trägerabschnitts 4 aufgesetzt sind. Ferner ist die Antriebswelle 8 zur Anbindung an den Radialkolbenhydromotor 1 durch den Trägerabschnitt 4 des Gehäuses 3 hindurchgeführt.
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Zur Übersetzung der Drehbewegung der Antriebswelle 8 auf das Hohlrad 12 ist der Planetenträger 11 vorliegend drehfest mit dem ortsfesten Gehäuse 3 verbunden, indem ein axial vorstehender Flansch 14 des Planetenträgers 11 von dem Trägerabschnitt 4 des Gehäuses 3 radial umgriffen wird und zum einen über Schrauben 15, welche in 1 nur schematisch angedeutet sind, mit einem radial vorstehenden Bund 16 des Trägerabschnitts 4 verbunden und zum anderen über, aus der Detailansicht in 2 näher hervorgehenden Mitnahmeverzahnungen 17 und 18 an Trägerabschnitt 4 und Flansch 14 drehfest gekoppelt ist.
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Aus 2 ist hierbei ersichtlich, dass eine Mitnahmeverzahnung 17 hierbei radial außen auf dem Flansch 14 des Planetenträgers 11 ausgestaltet ist und mit einer Mitnahmeverzahnung 18 im Zahneingriff steht, welche an einer radialen, dem Flansch 14 gegenüberliegenden Innenfläche 19 des Trägerabschnitts 4 ausgestaltet ist. Als Besonderheit laufen nun sowohl die Mitnahmeverzahnung 17 am Flansch 14 als auch die Mitnahmeverzahnung 18 an der Innenfläche 19 des Trägerabschnitts 4 jeweils ohne Freistich unter Querschnittsvergrößerung aus. Hinsichtlich der Mitnahmeverzahnung 17 geht hierbei ein Fußkreisdurchmesser der Mitnahmeverzahnung 17 in Richtung eines radial vorstehenden Bundes 20 in einen größeren Außendurchmesser des Flansches 14 über. In gleicher Weise läuft die Mitnahmeverzahnung 18 im Bereich des Bundes 16 in einen geringeren Innendurchmesser des Trägerabschnitts 4 unter Querschnittsvergrößerung aus. In beiden Fällen hat das Fehlen eines jeweiligen Freistichs zwischen der jeweiligen Mitnahmeverzahnung 17 bzw. 18 und dem jeweiligen, radial vorstehenden Bund 20 bzw. 16 zur Folge, dass der Planetenträger 11 im Übergang des Flansches 14 in den Bund 20 und der Trägerabschnitt 4 im Übergang in den Bund 16 eine höhere Steifigkeit aufweist und damit belastbarer ist. In Folge dessen ist auch eine Koppelung des Planetenträgers 11 mit dem Trägerabschnitt 4 robuster gestaltet.
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Vorliegend sind die Mitnahmeverzahnungen 17 und 18 jeweils durch Wälzschälen hergestellt, um die jeweilige Verzahnung auf der radialen Außenseite des Flansches 14 und auf der Innenfläche 19 des Trägerabschnitts 4 trotz der vorherrschenden Geometrien ohne Freistich fertigen zu können. Die Herstellung mittels Wälzschälen bringt zudem den Vorteil mit sich, dass Verzahnungen mit hoher Qualität bei gleichzeitig schneller Bearbeitung und hoher Standfestigkeit des Schälwerkzeuges ausgestaltet werden können.
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Insgesamt führt der Entfall von Freistichen und die Querschnittsvergrößerung in den Übergängen der Mitnahmeverzahnungen 17 und 18 im Bereich des jeweiligen Bundes 20 bzw. 16 zu einer Reduktion dort wirkender Spannungen, da der Kraftfluss an diesen Stellen im Vergleich zu Ausgestaltungen mit Freistich weniger stark umgelenkt werden muss. In Folge dessen können der Trägerabschnitt 4 und auch der Flansch 14 des Planetenträgers 11 entweder kleiner hergestellt oder aber höher belastet werden. Zudem kann bei Fertigung der Mitnahmeverzahnungen 17 und 18 ein Arbeitsgang in Form der Herstellung eines jeweiligen Freistichs entfallen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Radialkolbenhydromotor
- 2
- Mischergetriebe
- 3
- Gehäuse
- 4
- Trägerabschnitt
- 5
- Flanschabschnitt
- 6
- Planetenstufe
- 7
- Abtriebsflansch
- 8
- Antriebswelle
- 9
- Sonnenrad
- 10
- Planetenrad
- 11
- Planetenträger
- 12
- Hohlrad
- 13
- Lagerung
- 14
- Flansch
- 15
- Schrauben
- 16
- Bund
- 17
- Mitnahmeverzahnung
- 18
- Mitnahmeverzahnung
- 19
- Innenfläche
- 20
- Bund
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008043152 A1 [0003, 0012]
