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Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, insbesondere Zweimassenschwungrad, aufweisend ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil, eine Drehachse, um die das Eingangsteil und das Ausgangsteil zusammen drehbar und relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind und wenigstens einen zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil wirksamen Energiespeicher.
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Aus der
DE 10 2009 038 639 A1 ist eine Primärschwungscheibe zur Verwendung in einem Zweimassenschwungrad bekannt, bei der die Primärschwungscheibe ein Stahlblech mit unterschiedlichen Blechdicken umfasst, um bei einer als Stanzteil hergestellten Primärschwungscheibe unterschiedliche Biegesteifigkeiten in radialer Richtung zu ermöglichen. Dabei wird von Stanzteilen als Primärschwungscheiben ausgegangen, die im Wesentlichen eine konstante Blechdicke und damit auch eine im Wesentlichen konstante Federsteifigkeit in radialer Richtung aufweisen, wobei insbesondere ein Befestigungsbereich mit einer Kurbelwelle sehr federsteif und eine Dauerfestigkeit gegenüber Axialschwingungen der Kurbelwelle reduziert ist.
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Aus der
DE 10 2010 020 337 A1 ist eine Kupplung bekannt mit einem Kupplungsdeckel, an dem ein deckelfester Ausrücker befestigt ist, bei der deckelfeste Ausrücker mit Hilfe einer Bajonettverbindung an dem Kupplungsdeckel befestigt ist, um die Herstellung und Montage von Kupplungen mit einem deckelfesten Ausrücker zu vereinfachen. Derartige Kupplungen ermöglichen eine Reduktion eines durch Axialschwingungen, insbesondere einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, angeregten Getrieberasselns.
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Aus der
DE 10 2009 005 073 A1 ist ein Federendenabstützelement bekannt zur Abstützung von einem Ende einer Außenfeder und einem Ende einer Innenfeder, die innerhalb der Außenfeder angeordnet ist, mit einem hohlzylinderartigen Aufnahmekörper, auf den das Außenfederende aufgesteckt ist, wobei die Innenfeder und die Außenfeder jeweils als Schraubenfeder mit Federwindungen ausgeführt sind, bei dem das Innenfederende verliersicher in dem hohlzylinderartigen Aufnahmekörper gehalten ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Drehschwingungsdämpfer baulich und/oder funktional zu verbessern.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einem Drehschwingungsdämpfer, insbesondere Zweimassenschwungrad, aufweisend ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil, eine Drehachse, um die das Eingangsteil und das Ausgangsteil zusammen drehbar und relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind und wenigstens einen zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil wirksamen Energiespeicher, bei dem mithilfe des Drehschwingungsdämpfers axialschwingungsbedingt eine Gegenkraft zur Schwingungsdämpfung aufbringbar ist.
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Der Drehschwingungsdämpfer kann zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs dienen. Der Drehschwingungsdämpfer kann zur Dämpfung von Drehschwingungen dienen. Der Antriebsstrang kann eine Brennkraftmaschine aufweisen. Drehschwingungen können durch periodische Vorgänge der Brennkraftmaschine angeregt sein. Der Antriebsstrang kann eine Reibungskupplungseinrichtung aufweisen. Der Antriebsstrang kann ein Getriebe aufweisen. Das Getriebe kann Übersetzungsstufen mit Schrägverzahnung aufweisen. Der Drehschwingungsdämpfer kann in dem Antriebsstrang zwischen der Brennkraftmaschine und dem Getriebe anordenbar sein. Der Drehschwingungsdämpfer kann in dem Antriebsstrang zwischen der Brennkraftmaschine und der Reibungskupplungseinrichtung anordenbar sein.
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Der wenigstens eine Energiespeicher kann eine Bogenfederanordnung aufweisen. Die Bogenfederanordnung kann wenigstens eine Bogenfeder aufweisen. Die Bogenfederanordnung kann eine einzige Bogenfeder aufweisen. Die Bogenfederanordnung kann ein Bogenfederpaar aufweisen. Die Bogenfederanordnung kann zwei Bogenfedern aufweisen. Die Bogenfederanordnung kann zwei Bogenfederpaare aufweisen. Die Bogenfederanordnung kann mehrere Bogenfedern aufweisen. Die Bogenfederanordnung kann mehrere Bogenfederpaare aufweisen. Die Bogenfedern eines Bogenfederpaars können zueinander parallel geschaltet sein. Die Bogenfedern eines Bogenfederpaars können ineinander geschachtelt angeordnet sein. Die wenigstens eine Bogenfeder kann eine Schraubenfeder sein. Die wenigstens eine Bogenfeder kann eine Druckfeder sein. Die wenigstens eine Bogenfeder kann eine bogenförmige Achse aufweisen. Die Bogenfedern können zueinander in Reihe geschaltet sein. Der wenigstens eine Energiespeicher kann sich einerseits an dem Eingangsteil und andererseits an dem Ausgangsteil abstützen. Der Drehschwingungsdämpfer kann einen torusartigen Ringraum aufweisen. Der wenigstens eine Energiespeicher kann in dem Ringraum angeordnet sein. Das Ausgangsteil kann einen Flanschabschnitt aufweisen. An dem Flanschabschnitt kann wenigstens ein nach radial außen gerichteter Fortsatz angeordnet sein. Der wenigstens eine Fortsatz kann in den Ringraum hineinragen. Der wenigstens eine Energiespeicher kann sich an dem Flanschabschnitt, insbesondere an dem Fortsatz des Flanschabschnitts, abstützen. Die Bezeichnungen „Eingangsteil“ und „Ausgangsteil“ sind insbesondere auf eine von der Brennkraftmaschine ausgehende Leistungsflussrichtung bezogen. Die Bezeichnungen „axial“ und „radial“ sind insbesondere auf die Drehachse des Zweimassenschwungrads bezogen. Eine Axialschwingung kann eine zumindest im Wesentlichen in Erstreckungsrichtung der Drehachse gerichtete Schwingung sein. Eine Axialschwingung kann von einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine ausgehen. Eine Axialschwingung kann eine Modulation einer Anpresskraft der Reibungskupplungseinrichtung bewirken. Eine Axialschwingung kann ein Getrieberasseln bewirken.
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Mit dem erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfer ist ein Getrieberasseln, insbesondere während Schlupfphasen der Reibungskupplungseinrichtung, reduziert oder verhindert. Schwingungsamplituden einer Axialschwingung sind reduziert oder verhindert. Ein zusätzlicher Bauraum ist nicht erforderlich. Eine Modifikation ist auf den Drehschwingungsdämpfer beschränkt. Es besteht eine Unabhängigkeit von einem maximalen Drehmoment der Brennkraftmaschine. Eine zusätzliche Hysterese und/oder Verluste in einem Kupplungssystem sind vermieden. Es besteht eine Unabhängigkeit von einer Breite eines störenden Frequenzbands. Es besteht eine Unabhängigkeit von einer Ausrücklagerposition und/oder von einem übertragenen Kupplungsmoment. Ein Einfluss auf ein rotatorisches Verhalten des Drehschwingungsdämpfers ist vermieden.
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Eine Axialschwingung kann eine Relativverlagerung zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil, insbesondere zwischen dem wenigstens einen Energiespeicher und dem Ausgangsteil, bewirken. Diese Relativverlagerung kann eine Gegenkraft bewirken. Die Gegenkraft kann entsprechend der Axialschwingung aufbringbar sein. Die Gegenkraft kann zu einer axialschwingungsbedingten Anregungskraft proportional sein. Die Gegenkraft kann zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil, insbesondere zwischen dem wenigstens einen Energiespeicher einerseits und dem Eingangsteil oder dem Ausgangsteil andererseits, aufbringbar sein. Die Gegenkraft kann zwischen dem wenigstens einen Energiespeicher und dem Ausgangsteil aufbringbar sein.
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Zwischen dem wenigstens einen Energiespeicher einerseits und dem Eingangsteil oder dem Ausgangsteil andererseits kann wenigstens ein Abstützelement angeordnet sein und die Gegenkraft kann mithilfe des wenigstens einen Abstützelements aufbringbar sein. Zwischen dem wenigstens einen Energiespeicher und dem Ausgangsteil kann wenigstens ein Abstützelement angeordnet sein. Das Eingangsteil oder das Ausgangsteil kann wenigstens einen Flanschabschnitt mit einer Abstützkante und das wenigstens eine Abstützelement kann einen Abstützabschnitt für die Abstützkante aufweisen und der Abstützabschnitt des wenigstens einen Abstützelements kann eine rinnenartige Form aufweisen. Das Ausgangsteil kann wenigstens einen Flanschabschnitt mit einer Abstützkante aufweisen. Der Abstützabschnitt des wenigstens einen Abstützelements kann eine gegenüber der Abstützkante des wenigstens einen Flanschabschnitts größeren Breite aufweisen. Die Abstützkante kann sich in radialer Richtung erstrecken. Der Abstützabschnitt kann sich in radialer Richtung erstrecken. Eine Breite kann eine Breite in Erstreckungsrichtung der Drehachse des Drehschwingungsdämpfers sein. Der Abstützabschnitt kann einen verrundeten Grund aufweisen. Die Abstützkante kann einen verrundeten Querschnitt aufweisen. Der Abstützabschnitt kann einen mit einem ersten Radius verrundeten Grund aufweisen. Die Abstützkante kann einen mit einem zweiten Radius verrundeten Querschnitt aufweisen. Der Abstützabschnitt und die Abstützkante können geometrisch aufeinander abgestimmt sein. Der erste Radius und der zweite Radius können aufeinander abgestimmt sein. Der erste Radius kann größer als der zweite Radius sein.
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Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem eine Verminderung von Getriebe-Rasseln durch axiale Reibung im Zweimassenschwungrad. Es kann eine einer Axialschwingungsrichtung entgegengerichtete Kraft erzeugt sein, die wie eine Reibung wirkt. Dies kann durch einen speziellen Napf an einer Bogenfeder realisiert werden. Der Napf kann mit einer abgerundeten Aussparung für einen Flansch versehen sein, die den Flansch axial führt. Bei einer axialen Schwingung, die zu einem nicht zentralen Auftreffen des Flansches auf die Bogenfeder bzw. auf den Napf führt, kann eine der axialen Bewegung entgegengerichtete Kraftkomponente entstehen. Amplituden einer für das Schlupfrasseln relevanten Eigenform können sinken durch eine Reduzierung einer Relativbewegung zwischen beiden Zweimassenschwungrad-Massen. Eine weitere axiale Stabilisierung des Flansches kann beispielweise durch eine Vernietung oder andere Befestigung des Flansches mit einer Sekundärmasse auf einem größeren Radius als eine Hauptvernietung erzeugt werden. Der Zweimassenschwungrad-Flansch kann axial durch einen speziell konstruierten Napf geführt werden, was zu einer Einschränkung der axialen Schwingamplituden in einem Resonanzfall führt. Diese Führung kann über eine Mulde / Vertiefung / Keil im Napf erfolgen. Der Flansch kann eine dazu entsprechende Passform aufweisen.
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Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es jeweils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweist.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.
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Es zeigen schematisch und beispielhaft:
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1 einen Ausschnitt eines Zweimassenschwungrads als Beispiel eines Drehschwingungsdämpfers in Schnittansicht,
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2 eine Bogenfederanordnung mit Außenfeder, Innenfeder und Abstützelementen,
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3 ein Abstützelement zur Abstützung an einer Abstützkante eines Ausgangsteils eines Drehschwingungsdämpfers in Ruhelage und
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4 ein Abstützelement zur Abstützung an einer Abstützkante eines Ausgangsteils eines Drehschwingungsdämpfers bei Axialschwingung.
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1 zeigt einen Ausschnitt eines Zweimassenschwungrads als Beispiel eines Drehschwingungsdämpfers 100 in Schnittansicht. Das Zweimassenschwungrad umfasst ein Eingangsteil 102 und ein Ausgangsteil 104, die relativ zueinander gegen die Kraft eines Energiespeichers verdrehbar sind. Der Energiespeicher weist eine Bogenfederanordnung 106 auf. Die Rotationsachse des Zweimassenschwungrads und damit auch die Achse, um die das Eingangsteil 102 und das Ausgangsteil 104 gegeneinander verdrehbar sind, befinden sich in der Darstellung der 1 unterhalb des unteren Bildrandes.
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Die Bogenfederanordnung 106 weist eine Außenfeder 108 und eine innerhalb der Außenfeder 108 angeordnete Innenfeder 110 auf. Die Innenfeder 110 und die Außenfeder 108 sind somit koaxial angeordnet. Sowohl die Außenfeder 108 als auch die Innenfeder 110 sind Schraubenfedern. Sowohl die Außenfeder 108 als auch die Innenfeder 110 sind Druckfedern. Die Außenfeder 108 und die Innenfeder 110 sind konzentrisch angeordnet. Der Außendurchmesser der Innenfeder 110 und der Innendurchmesser der Außenfeder 108 sind so bemessen, dass diese relativ zueinander verschiebbar sind.
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Das Eingangsteil 102 weist ein Flanschteil 112 und ein Deckelteil 114 auf. Das Flanschteil 112 und das Deckelteil 114 sind an ihrem radial äußeren Abschnitt schalenartig ausgeführt und bilden einen torusartig geformten Aufnahmeraum 116. In dem Aufnahmeraum 116 ist die Bogenfederanordnung 106 aufgenommen. Das Ausgangsteil 104 weist ein Flanschteil 118 auf. Das Flanschteil 118 ist in Richtung der Achse des Drehschwingungsdämpfers zwischen dem Flanschteil 112 und dem Deckelteil 114 angeordnet. Das Flanschteil 118 weist bogenförmige Ausschnitte 120 auf, in denen die Bogenfederanordnung 106 aufgenommen ist. Das Flanschteil 112 und das Deckelteil 114 weisen bogenförmige kanalartige Aufweitungen 122 auf, in denen die Bogenfederanordnung 106 aufgenommen ist. An dem Eingangsteil 102 ist ein Zahnring 124 angeordnet, der in Einbaulage mit einem hier nicht dargestellten Anlasserritzel eines Anlassers kämmt.
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Die Bogenfederanordnung 106 beaufschlagt das Flanschteil 112 und das Deckelteil 114 der Primärmasse 102 und das Flanschteil 118 des Ausgangsteils 104. Das Flanschteil 112 und das Deckelteil 114 weisen Abstützabschnitte, wie 126, 128, auf. Das Flanschteil 118 weist Abstützkanten, wie 130, auf. Die Abstützabschnitte 126, 128 des Eingangsteils 102 sind mithilfe von Anprägungen gebildet. Die Abstützkanten 130 des Ausgangsteils 104 sind mithilfe von am Außenumfang vorgesehenen, sich nach radial außen erstreckenden Fortsätzen gebildet. In Umfangsrichtung betrachtet ist der Aufnahmeraum 116 zwischen den Abstützabschnitte 126, 128 des Eingangsteils 102 und den Abstützkanten 130 des Ausgangsteils 104 gebildet. Die Bogenfederanordnung 106 ist in dem Aufnahmeraum 116 sowohl in radialer als auch in axialer Richtung geführt. Über den Umfang sind mehrere Bogenfederanordnungen 106 vorgesehen. Vorliegend sind zwei Bogenfederanordnungen 106 vorgesehen.
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2 zeigt eine Bogenfederanordnung 200, wie Bogenfederanordnung 106, mit Außenfeder 202, Innenfeder 204 und Abstützelementen 206, 208. Mithilfe der Abstützelemente 206, 208 kann sich die Bogenfederanordnung 200 an den Abstützabschnitten des Eingangsteils bzw. an der Abstützkante des Ausgangsteils abstützen. In der 2 sind zwei Varianten von Abstützelementen dargestellt. In einer Anwendung können beide Varianten verwendet werden oder es kann nur eine der Varianten verwendet werden. Bei dem Abstützelement 206 liegen die Enden der Außenfeder 202 und der Innenfeder 204 an unterschiedlichen Anlageebenen an. Bei dem Abstützelement 208 liegen die Enden der Außenfeder 202 und der Innenfeder 204 an derselben Anlageebene an. Die Bogenfederanordnung 200 weist eine bogenförmige Achse 210 auf. Die Achse 210 der Bogenfederanordnung 200 entspricht einem Kreisbogenabschnitt mit einem Mittelpunkt 212. Der Mittelpunkt 212 liegt auf der Drehachse des Drehschwingungsdämpfers. Die Bogenfederanordnung 200 erstreckt sich in etwa über einen Halbkreisbogen. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.
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3 zeigt ein Abstützelement 300, wie Abstützelement 206, 208 gemäß 2, zur Abstützung an einer Abstützkante 302 eines Ausgangsteils 304 eines Drehschwingungsdämpfers, wie Drehschwingungsdämpfer 100 gemäß 1, in Ruhelage, 4 zeigt das Abstützelement 300 bei Axialschwingung. Das Abstützelement 300 weist eine der Abstützkante 302 zugewandte Abstützfläche mit einer rinnenartigen Ausnehmung 306 auf. Das Ausgangsteil 304 korrespondiert mit seiner Abstützkante 302 mit dem Abstützelement 300. Die Ausnehmung 306 weist einen verrundeten Grund auf. Ausgehend von seiner Mitte weist die Ausnehmung 306 zunehmend ansteigende Randabschnitte auf. Die Abstützkante 302 ist verrundet ausgeführt. Der Grund der Ausnehmung 306 ist mit einem größeren Radius verrundet als die Abstützkante 302. In Einbaulage erstreckt sich die Ausnehmung 306 mit ihrer Längsrichtung in radialer Richtung des Drehschwingungsdämpfers.
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In Ruhelage sowie bei einem Betrieb des Drehschwingungsdämpfers ohne Axialschwingungen liegt die Abstützkante 302 in x-Richtung mittig zentriert in der Ausnehmung 306 an. Bei Auftreten von Axialschwingungen ergeben sich Relativbewegungen zwischen dem Abstützelement 300 und dem Ausgangsteil 304 in x-Richtung. Die Abstützkante 302 verlagert sich dabei in der Ausnehmung 306 in x-Richtung und kommt an schrägen Randabschnitten der Ausnehmung 306 zur Anlage. Bei einem Betrieb des Drehschwingungsdämpfers ergibt sich eine Kraft 308 in Umfangsrichtung des Drehschwingungsdämpfers bzw. in y-Richtung. Bei außermittiger Anlage der Abstützkante 302 an den schrägen Randabschnitten der Ausnehmung 306 ergibt sich eine Kraftkomponente 310 in axialer bzw. in x-Richtung. Die Größe Kraftkomponente 310 ist proportional zur Außermittigkeit der Anlage der Abstützkante 302 an der Ausnehmung 306. Es ergibt sich eine resultierende Kraft 312. Die resultierende Kraft 312 wirkt der anregenden Axialschwingung jeweils entgegen. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1 und 2 sowie die zugehörige Beschreibung verwiesen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Drehschwingungsdämpfer
- 102
- Eingangsteil
- 104
- Ausgangsteil
- 106
- Bogenfederanordnung
- 108
- Außenfeder
- 110
- Innenfeder
- 112
- Flanschteil
- 114
- Deckelteil
- 116
- Aufnahmeraum
- 118
- Flanschteil
- 120
- Ausschnitt
- 122
- Aufweitung
- 124
- Zahnring
- 126
- Abstützabschnitt
- 128
- Abstützabschnitt
- 130
- Abstützkante
- 200
- Bogenfederanordnung
- 202
- Außenfeder
- 204
- Innenfeder
- 206
- Abstützelement
- 208
- Abstützelement
- 210
- Achse
- 212
- Mittelpunkt
- 300
- Abstützelement
- 302
- Abstützkante
- 304
- Ausgangsteil
- 306
- Ausnehmung
- 308
- Kraft in Umfangsrichtung
- 310
- Kraftkomponente in axialer Richtung
- 312
- resultierende Kraft
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009038639 A1 [0002]
- DE 102010020337 A1 [0003]
- DE 102009005073 A1 [0004]
