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Die Erfindung betrifft ein tragbares Seilsicherungsgerät für die Partnersicherung beim Klettern.
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Derartige tragbare Seilsicherungsgeräte werden zur Absturzsicherung im Bergsport und in der Arbeitssicherheit häufig eingesetzt Dabei bewegt sich der Kletternde fort und wird von einer zweiten Person, dem Sichernden, mittels des Seilsicherungsgerät und eines Kletterseils gesichert. Das Kletterseil wird durch das Seilsicherungsgerät hindurchgeführt. Der Sichernde bewegt dazu das Kletterseil in der benötigten Menge durch das Sicherungsgerät. Im Sturzfall ermöglicht das Sicherungsgerät dem Sichernden den auftretenden Sturzzug zu halten. Hat der Kletterer (Vorsteiger) das Ende der Route erreicht kann der Sichernde ihn mit dem Sicherungsgerät ablassen. Das tragbare Sicherungsgerät wird je nach Situation und Technik am Sichernden oder an einem Anschlagpunkt befestigt.
Es ist eine Vielzahl an unterschiedlichen tragbarer Seilsicherungsgeräten mit unterschiedlichen Wirkprinzipien bekannt.
Manuelle Bremsgeräte - Reibungsverstärker. Diese tragbaren Sicherungsgeräte erzeugen aufgrund von Umlenkung oder Quetschung des Kletterseils im Sicherungsgerät eine Vorreibung, die die Handkraft des Sichernden soweit unterstützt, dass die Sturzlast gehalten werden kann. Es ist hier zwingend erforderlich, dass die Hand des Sichernden eine Kraft auf das Bremsseil ausübt. Lässt der Sichernde das Kletterseil Bremsseil Ios, kommt es zum Absturz des Kletterers. Diese Sicherungsgeräte sind in der Regel den sehr Erfahrenen Kletterern und Alpinkletterern vorbehalten. Ein solches Sicherungsgerät ist beispielsweise aus dem
DE202009007485U1 bekannt.
Halbautomaten - Klemmgeräte. Diese tragbaren Sicherungsgeräte beinhalten in der Regel einen Klemmmechanismus der bei Belastung das Kletterseil so stark abklemmt, dass keine Haltekraft durch eine Bremshand erforderlich ist. Manche dieser Sicherungsgeräte müssen aktiv offen gehalten werden, um das Kletterseil aus dem Sicherungsgerät ziehen zu können und blockieren das Kletterseil dann automatisch wenn das Offenhalten aufgegeben wird. Anderer Sicherungsgeräte werden durch Federmechanismen offengehalten und benötigen eine Aktivierungskraft auf dem Bremsseil. Sobald die Aktivierung jedoch erfolgt ist blockiert das Sicherungsgerät das Kletterseil und es ist keine Haltekraft mehr erforderlich. Die unter 1. und 2. beschriebenen Sicherungsgeräte werden im Bergsport in der europäischen Norm 15151 beschrieben. Sicherungsgerät wie in 2. beschrieben werden auch in der Arbeitssicherheit eingesetzt und sind dort beispielsweise in den Normen 341, 12841 oder 358 beschrieben. Ein solches tragbares Sicherungsgerät ist beispielsweise aus dem
EP0398819A1 bekannt. Es sind darüber hinaus einige wenige Sicherungsgeräte bekannt, deren Seilbrems- oder Blockiermechanismus durch eine geschwindigkeitsbasierte Fliehkraftkupplung aktiviert wird. Solche Seilsicherungsgeräte sind in folgenden Dokumenten
EP2777773A1 ,
EP1525903A1 oder
EP3093050A1 beschrieben.
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Den oben genannten Sicherungsgeräten, manuelle Bremsgeräte (Klasse 1), Halbautomaten (Klasse 2), bzw. Fliehkraftbasierende Sicherungsgeräte (Klasse 3) ist gemeinsam, dass ihre Brems- oder Klemmwirkung, also ihre Haltefunktion durch einen einzelnen Mechanismus aktiviert wird. In den beschriebenen Klassen 1 und 2 muss dies durch die Handkraft und Reaktion des Sichernden erfolgen, in den Klassen 2 und 3 besitzt das Sicherungsgerät einen, häufig reibungs- oder massenträgheitsabhängigen Mechanismus. Die Mechanismen der Klassen 2 und 3 sind in den Funktionsparametern fixiert und können nicht auf situative Gegebenheiten (Kletterseildurchmesser, Kletterseiloberfläche, Reibung im System, Gewicht der Kletterseilschaftspartner, Einsatzszenario etc.) angepasst werden. In der ersten Klasse ist die Sicherheit des Systems von der Handkraft des Sichernden im Verhältnis zum auftretenden Sturzzug und der Reaktion des Sichernden abhängig.
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Diese bekannten tragbaren Sicherungsgeräte sind entweder nur für geübte Anwender geeignet oder sie erfordern eine Mindesthaltekraft des Sichernden bzw. sie erlauben keine schnelle Seilausgabe für eine Zwischensicherung, um nur die wesentlichen Nachteile zu nennen.
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Aufgabe der Erfindung ist es deshalb ein tragbares Seilsicherungsgerät für die Partnersicherung beim Klettern anzugeben, das die oben genannten Nachteile nicht aufweist und das einfach und sicher handhabbar ist, das zuverlässig arbeitet und das einfach und kostengünstig herstellbar ist.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch das im Anspruch 1 angegeben tragbare Seilsicherungsgerät für die Partnersicherung beim Klettern.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, für die Auslösung des Klemmfunktion zwei Mechanismen vorgesehen sind.
In einem ersten Auslösefall wird der Klemmmechanismus durch eine Aktivierungskraft auf das Kletterseil ausgelöst.
In einem zweiten Auslösefall wird der Klemmmechanismus durch eine elektronische Überwachung der Seilgeschwindigkeit ausgelöst.
Weitere Vorteile der Erfindung sind:
- - die Klemmwirkung ist unabhängig von der Handkraft des Sichernden
- - die Klemmwirkung wird durch Reibung oder durch Kraft auf dem Bremsseil aktiviert, das Kletterseil kann aber auch durch offen halten des Sicherungsgerät ausgegeben werden.
- - Das Sicherungsgerät weist eine zweite, unabhängige Aktivierung auf.
- - Die zweite Aktivierung greift, wenn eine kritische Kletterseildistanz oder/und -geschwindigkeit überschritten wird, ohne dass die erste Aktivierung das Kletterseil blockiert
- - Die kritische Distanz oder Geschwindigkeit soll dabei vom Sichernden innerhalb definierter Limits eingestellt werden können
- - Die zweite Aktivierung soll auch im Falle einer zu hohen Geschwindigkeit beim Abseilen oder Ablassen erfolgen
- - Ohne die zweite Aktivierungsfunktion soll sich das Sicherungsgerät auf einem Sicherheitsniveau mindestens vergleichbarer herkömmlicher Sicherungsgeräte befinden
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Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
- 1 perspektivische Schrägansicht des erfindungsgemäßen Sicherungsgeräts von einer ersten Seite
- 2 perspektivische Schrägansicht des erfindungsgemäßen Sicherungsgeräts von einer gegenüberliegenden zweiten Seite mit einem teilweise aufgeschnittenen Seitenelement
- 3a perspektivische Schrägansicht des erfindungsgemäßen Sicherungsgeräts in der Klemmposition gemäß 2 jedoch ohne Bedienelement
- 3b perspektivische Schrägansicht des erfindungsgemäßen Sicherungsgeräts in der Offenposition gemäß 2 jedoch ohne Bedienelement
- 4a perspektivische Schrägansicht gemäß 1 mit abgenommenen Seitenelement 7 in der Klemmposition
- 4b perspektivische Schrägansicht gemäß 1 mit abgenommenen Seitenelement 7 in der Offenposition
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht, des erfindungsgemäßen Sicherungsgeräts, mit einem Grundkörper GK. Vom Grundkörper GK sind im Wesentlichen ein seitliche Flächenelement 7 und eine Öffnung für eine Drehachse 9 sichtbar. Auf der gegenüberliegenden Seite des Grundkörpers GK ist ein weiteres Flächenelement 8 vorgesehen. Über einen Freigabehebel 6 kann das nicht dargestellte Kletterseil nach einer Blockade wieder frei ausgegeben werden.
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2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Grundkörpers GK von der gegenüberliegenden Seite wie die Ansicht gemäß 1. Das Flächenelement 8 ist teilweise aufgebrochen dargestellt, damit der Innenbereich des Grundkörpers GK besser erkennbar ist. Dargestellt ist das Seilsicherungsgerät in der Klemmposition mit einer blockierten Seilrolle 1. In dieser Position ist ein Riegelelement 2 aktiviert, das die Seilrolle 1 blockiert. Hierfür ist ein spezielles Profil an der Seitenwand der Seilrolle 1 vorgesehen. Der Bedienelement 2 ist angehoben, um den Blick auf das Riegelelement 2 freizugeben.
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Durch die Blockierung der Seilrolle 1 entsteht eine erhöhte Reibung zwischen dem Kletterseil 10 und der Seilrolle 1. Diese Reibung reicht aus, um die Federkraft der Feder 5 zu überwinden, die den Hebelarm 4 an dem die Seilrolle 1 aufgehängt ist, normalerweise nach unten in eine Offenposition drückt. Die Seilrolle 1 wird in der Blockierposition des Riegelelements 2 in Richtung des Bremselements 3 angehoben und das Kletterseil 10 zwischen der Seilrolle 1 und dem Bremselement 3 gequetscht, was zu einer Abbremsung der Geschwindigkeit des Kletterseils 10 führt.
Der Freigabehebel 6 ist in der geöffneten Position dargestellt, damit das Riegelelement 2 besser sichtbar ist.
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3a zeigt eine perspektivische Schrägansicht des Sicherungsgeräts in der Klemmposition teilweise aufgeschnitten. Der Hebelarm 4 ist angehoben und das Kletterseil 10 wird zwischen der Seilrolle 1 und dem Bremselement 3 gequetscht. In dieser Ansicht ist das Stirnelement 18 gut erkennbar. Der Freigabehebel 6 ist nicht dargestellt.
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3b zeigt eine perspektivische Ansicht des Sicherungsgeräts in der Offenposition.
Das Kletterseil kann ohne großen Widerstand durch das Sicherungsgerät geführt werden. Auch hier ist der Freigabehebel 6 nicht dargestellt.
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4a zeigt das Sicherungsgerät in perspektivischer Aufsicht mit abgenommenen Seitenelement 7 in der Klemmposition. Der Hebelarm 4 ist angehoben und das Kletterseil 10 wird gegen das Bremselement 3 gedrückt bzw. gequetscht. Der Hebelarm 4 ist an der Drehachse 9 im Grundkörper fixiert.
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4b zeigt das Sicherungsgerät in perspektivischer Aufsicht mit abgenommenen Seitenelement 7 in der Offenposition. Der Hebelarm 3 wird durch die Wirkung der Feder 5 nach unten gedrückt. Die freie Bewegung des Kletterseils 10 wird auf die Seilrolle 1 übertragen.
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Das erfindungsgemäße tragbare Seilsicherungsgerät dient zur Partnersicherung beim Klettern.
Die wesentlichen Elemente des Sicherungsgeräts sind der Grundkörper GK in dem die Seilrolle 1 und das Bremselement 3 angeordnet sind. An dem Bremselement 3 wird das Kletterseil 10 zum ersten Mal in Richtung Seilrolle 1 umgelenkt, wo es ein zweites Mal umgelenkt wird. Die Seilrolle 1 ist an dem federgespannten Hebelarm 4 fixiert, der die Seilrolle 1 im Normalfall in einem Mindestabstand von der Seilrolle 1 hält.
Im Sicherungsfall muss die Federkraft der Feder 5 überwunden werden um die Bremswirkung des Sicherungsgeräts über eine Quetschung des Kletterseils 10 zwischen der Seilrolle 1 und dem Bremselement 3 zu erzeugen. Erfindungsgemäß sind zwei Auslösemechanismen. vorgesehen, die einen Sicherungsfall auslösen. Für eine erste manuelle Auslösung ist eine Mindestbremskraft des Sichernden bei einem Sturzzug auf das Kletterseil 10 erforderlich. Eine zweite elektromechanische Auslösung wird durch die Blockade des Seilrolle 1 erzielt, wobei eine Reibkraft auf die Seilrolle1 durch das Kletterseil 10, die zur Überwindung der Federkraft ausreicht, erzeugt.
Für die elektromechanische Auslösung wird die Geschwindigkeit der Seilrolle 1 mit einem Sensor erfasst.
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Nachfolgend ist die Funktion der Erfindung nochmals erläutert.
Die Klemmmechanik wird entweder durch die Federkraft der Feder 5 offengehalten oder arretiert das Kletterseil, wenn manuell Bremskraft auf das Bremsseil aufgebracht wird oder wenn aufgrund eines plötzlichen Impulses auf dem Kletterseil 10 die Reibung im Sicherungsgerät so groß wird, dass die Reibungskraft des Kletterseils 10 die Federkraft des Offenhaltemechansimus überwindet.
Die Klemmmechanik kann auch mittels des Bedienelements 10 manuell offengehalten werden, um das Kletterseil 10 nach einer aus dem Sicherungsgerät ziehen zu können.
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Erfindungsgemäß wird die Klemmfunktion, d. h. eine Bremswirkung auf das Kletterseil, durch zwei Mechanismen ausgelöst.
Der erste Mechanismus ist der Normalfall, der Sichernde umgreift das Kletterseil 10 und bei einer Belastung des Kletterseils 10, die durch einen Sturzzug ausgelöst wird, wird das Kletterseil 10 gegen das Bremselement 3 gedrückt und der Sturz abgefangen.
Der zweite Mechanismus basiert auf einer elektronischen Sensorik und der entsprechenden Aktuatorik. Die Aktuatorik befindet sich zwischen der Federmechanik und dem Klemmmechanismus, bzw. zwischen dem Bedienelement 10 und dem Klemmmechanismus. Denkbar ist auch ein Sicherungsgerät das sowohl eine Federmechanik als auch ein Bedienelement aufweist.
Im Sicherungsgerät ist erfindungsgemäß eine Sensorik enthalten, die die Bewegung des Kletterseils 10 im Sicherungsgerät erfasst. Für diese Sensorik sind verschiedene Varianten denkbar. Bei dem in den 1- 4 dargestellten Sicherungsgeräts benötigt die Sensorik die Seilrolle 1, die Kontakt mit dem Kletterseil 10 hat und durch eine Bewegung des Kletterseils 10 angetrieben wird. In der Seilrolle 1 können z. B. Magnete enthalten sein, deren Bewegung wiederum von einem im Gehäuse verbauten Hall-Sensor erfasst wird. Alternativ sind auch optische Sensoren, wie sie beispielsweise in Computermäusen verbaut sind, denkbar. Die Sensorik liefert die Daten über die Seilbewegung an die Aktuatorik, die eine Auswerteeinheit umfasst. Wird ein eingestellter oder einstellbarer Grenzwert überschritten, trennt die Aktuatorik die Verbindung zwischen der Offenhaltmechanik (Federkraft oder Bedienelement) und der Klemmmechanik, so dass das Kletterseil unmittelbar blockiert wird.
Der Grenzwert kann durch verschiedene Faktoren bestimmt werden. Der erste und einfachste Faktor ist die Bewegungsgeschwindigkeit des Kletterseils. In verschiedenen Normen der Arbeitssicherheit (z.B. EN341) ist eine Geschwindigkeit von 2m/s als Grenzwert für ein gefahrloses Ablassen einer Person zugelassen. Der Grenzwert des Sicherungsgeräts könnte also so eingestellt werden, dass die Aktuatorik das Sicherungsgerät arretiert, wenn eine Kletterseilgeschwindigkeit von 2m/s überschritten wird. Der Vorteil den eine elektronische Überwachung der Seilgeschwindigkeit gegenüber einer einfacheren denkbaren mechanischen Lösung, wie z. B. einer Fliehkraftkupplung, bietet, ist darin zu sehen, dass beim Sichern in Kletterrouten vom Kletterer immer wieder Zwischensicherungen eingehängt werden müssen. Je anspruchsvoller die Route, desto schneller müssen die Sicherungen eingehängt werden. Will der Kletterer eine Zwischensicherung einhängen, muss der Sichernde möglichst schnell Kletterseil zur Verfügung stellen und dieses dazu durch das Sicherungsgerät ziehen. Hierbei sind Geschwindigkeiten von bis zu 6m/s erreichbar. Wäre das Sicherungsgerät nun auf eine Geschwindigkeit von 2m/s limitiert, würde es im kritischen Moment des Einhängens der Zwischensicherung das Kletterseil blockieren und es käme möglicherweise zum Sturz des Kletterers, ausgelöst durch die mangelnde Funktion des Sicherungsgeräts. Wäre das Sicherungsgerät auf einen Grenzwert von 6m/s eingestellt, könnte es passieren, dass der Sichernde beim Ablassen des Kletternden die Kontrolle über die Ablassgeschwindigkeit verliert und den Kletterer mit einer Geschwindigkeit von fast 6m/s auf dem Boden aufprallen lässt.
Ein rein geschwindigkeitsbasierter zweiter Aktivierungsmechanismus wird diese Überlagerung der Anforderungen nicht lösen können, weshalb rein mechanische Ansätze ausscheiden.
Durch den Ansatz einer elektromechanischen Aktivierung kann der Sensor nicht nur die aktuelle Kletterseilgeschwindigkeit erkennen. Werden die Daten des Sensors elektronisch ausgewertet, kann auch bewegte Kletterseilstrecke bestimmt werden. Das Sicherungsgerät „weiß“ also zu jedem Zeitpunkt, wie viel Kletterseil sich gerade im Sicherungssystem befinden. Beim schnellen Sichern kann nie mehr als eine volle Armspanne Kletterseil aus dem Sicherungsgerät gezogen werden. Das Sicherungsgerät kann also so eingestellt werden, dass es eine Kletterseilgeschwindigkeit von 6m/s erlaubt, allerdings nur für eine definierte maximale Strecke die einer durchschnittlichen Armspanne entspricht.
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Die Erfindung bietet aber noch eine Reihe weitere Vorteile im Hinblick auf den Personenschutz.
Eine weitere Schutzfunktion, die ein solcher Zusatzmechanismus erfüllen kann, ist es, Unfälle zu vermeiden, bei denen das Kletterseilende übersehen wird. Dies Unfälle sind in der Tat recht häufig. Der Sichernde ist beim Ablassen des Kletterers vollständig auf das Ablassen und den Kletterer konzentriert und übersieht, dass das verwendete Kletterseil zur kurz für die gekletterte Route ist. Ist das Kletterseilende nicht durch einen Knoten gesichert, rutscht das Kletterseilende schneller durch Sicherungsgerät als der Sichernde reagieren kann und der Kletterer stürzt zu Boden.
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Diese Unfälle könnten durch den zweiten Aktivierungsmechanismus verhindert werden. Die Kletterseilschaft kann das Sicherungsgerät per Datenschnittstelle und einer App programmieren und die verwendete Kletterseillänge im Sicherungsgerätespeicher hinterlegen. Erkennt das Sicherungsgerät während des Sicherns, dass fast die gesamte Kletterseillänge bereits ausgegeben wurde wird der Klemmmechanismus aktiviert. Marker wie sie aus der
EP3656446A1 für ein Sicherungsgerät bekannt sind, werden nicht benötigt.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, die Kletterseilbewegungsdaten auf einem geräteinternen Chip zu speichern. Per Datenschnittstelle soll das Sicherungsgerät mit einem Endgerät verbindbar sein und über eine App kommunizieren. In dieser App kann der Sichernde nach dem Klettern seine Sicherungsvorgänge auswerten. Beispielsweis kann die gekletterte Strecke oder die Zahl der gehaltenen Stürze wiedergegeben werden. Über die App könnten auch Funktionsparameter des Sicherungsgeräts verstellt oder angepasst werden, beispielsweise die Länge einer Armspanne um die Sicherheitstoleranz im hohen Geschwindigkeitsbereich zu optimieren, die verwendete Kletterseillänge um rechtzeitig vor dem Ende des Kletterseils abzubremsen oder die Grenzgeschwindigkeit bei der der zweite Aktivierungsmechanismus aktiviert werden soll. Je nach Einsatzszenario sind unterschiedliche Geschwindigkeiten sinnvoll. Wird das Sicherungsgerät zum Sichern auf einem Kletterwettkampf eingesetzt, wird das Sicherungsgerät auf jeden Fall von einem erfahrenen Sichernden verwendet. Höhere Grenzgeschwindigkeiten sind hier notwendig und akzeptabel. Soll das Sicherungsgerät eingesetzt werden um unerfahrene Eltern beim Schnupperklettern in einer Kletterhalle ihr Kinder sichern zu lassen, sind deutlich niedrigere Geschwindigkeiten erforderlich und sinnvoll.
Die ausgelesenen Daten können auch zu Ausbildungs- und Schulungszwecken verwendet werden. Beispielsweise kann man anhand der Bewegungsdaten gut erkennen in welcher Position zur Zwischensicherung der Kletterer sein Kletterseil einhängt.
In der Grafik gemäß 5 hängt der Kletternde sein Kletterseil ein, wenn sich die Zwischensicherung zwischen Brust-und Hüfthöhe befindet. Das Kletterseil kann vom Sichernden kontinuierlich ausgegeben werden.
Beim Sicherungsvorgang der in der Grafik gemäß 6 dargestellt ist, hat der Kletterer das Kletterseil eingehängt, sobald die Zwischensicherung mit gestrecktem Arm erreichbar war. Anhand der kontinuierlich ansteigenden grünen Kurve ist deutlich erkennbar, wie das Kletterseil nach dem Einhängen vom Sichernden jedes Mal wieder eingezogen werden muss. Man kann beispielsweise auch erkennen, dass die Abstände zwischen den Zwischensicherungen zum Ende der Route hin größer werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202009007485 U1 [0002]
- EP 0398819 A1 [0002]
- EP 2777773 A1 [0002]
- EP 1525903 A1 [0002]
- EP 3093050 A1 [0002]
- EP 3656446 A1 [0020]
