DE102021123677A1 - Sheet-fed printing machine with a dryer for drying sheets printed by a non-impact printing device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Bogendruckmaschine mit einem von einer Non-Impact-Druckeinrichtung bedruckte Bogen trocknenden Trockner, wobei der Trockner als ein Heißlufttrockner und/oder als ein durch IR-Strahlung trocknender Trockner ausgebildet ist, wobei dem Trockner in Transportrichtung der Bogen eine Kühleinrichtung unmittelbar nachgeordnet ist, wobei am Ende einer Bogen durch die Bogendruckmaschine transportierenden Transportstrecke eine die Bogen in einem Stapel ablegende Auslage angeordnet ist, wobei eine Kühlleistung der Kühleinrichtung durch eine Regeleinrichtung eingestellt ist, wobei die Regelgröße der von der Regeleinrichtung zur Einstellung der Kühlleistung ausgeführten Reglung eine Temperatur der Bogen im Stapel der Auslage ist. The invention relates to a sheet-fed printing press with a drier that dries sheets printed by a non-impact printing device, the drier being designed as a hot-air drier and/or as a drier that dries by IR radiation, with a cooling device immediately downstream of the drier in the transport direction of the sheets at the end of a transport path that transports sheets through the sheet-fed printing press, a delivery that deposits the sheets in a stack is arranged, the cooling capacity of the cooling device being set by a control device, the controlled variable of the control performed by the control device for setting the cooling capacity being a temperature of the sheet is in the stack of the delivery.
Description
Die Erfindung betrifft eine Bogendruckmaschine mit einem von einer Non-Impact-Druckeinrichtung bedruckte Bogen trocknenden Trockner gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a sheet-fed printing press with a dryer that dries sheets printed by a non-impact printing device, according to the preamble of claim 1.
Die hier nachfolgend beschriebene eine Bogendruckmaschine bildende Maschinenanordnung zur Bearbeitung bogenförmiger Substrate (kurz als Bogen bezeichnet) weist mehrere in Transportrichtung der Bogen nacheinander angeordnete Maschineneinheiten auf, wobei mindestens eine dieser Maschineneinheiten eine die Bogen jeweils entlang einer linearen Transportstrecke transportierende Transporteinrichtung aufweist. Diese Transporteinrichtung ist vorzugsweise als mindestens ein Transportband ausgebildet, auf dem die Bogen nacheinander einzeln aufliegend transportiert werden. Während ihres Aufliegens auf dem mindestens einen Transportband werden die einzelnen Bogen jeweils durch eine Saugkraft, d. h. durch eine von einer Saugströmung verursachte Haltekraft reibschlüssig bzw. kraftschlüssig an dem betreffenden Transportband gehalten. Die Saugkraft wird i.d.R. durch einen an den jeweiligen Bogen angreifenden mit Bezug auf den umgebenden barometrischen Luftdruck mittels einer Saugeinrichtung eingestellten Unterdruck realisiert.The machine arrangement described below that forms a sheet-fed printing press for processing sheet-shaped substrates (referred to as sheets for short) has a plurality of machine units arranged one after the other in the transport direction of the sheets, with at least one of these machine units having a transport device that transports the sheets along a linear transport path. This transport device is preferably designed as at least one transport belt, on which the sheets are transported individually one after the other. While they are lying on the at least one conveyor belt, the individual sheets are each held in place by a suction force, d. H. held by a holding force caused by a suction flow frictionally or non-positively on the conveyor belt in question. The suction force is usually realized by a negative pressure acting on the respective sheet with reference to the surrounding barometric air pressure by means of a suction device.
Eine solche Transporteinrichtung ist in der Bogen bearbeitenden Maschinenanordnung u. a. in einem die Bogen trocknenden Trockner angeordnet. Der Trockner ist somit insbesondere als ein Durchlauftrockner für Bogen in Einzellage ausgebildet. In einer bevorzugten Ausführung folgt dem Trockner eine Kühleinrichtung zum Klimatisieren und/oder Konditionieren der im Trockner erhitzten Bogen. Im Anschluss an die Kühleinrichtung ist z. B. ein Saugbändertisch angeordnet.Such a transport device is used in the sheet-processing machine arrangement, e.g. arranged in a drier drying the sheets. The dryer is thus designed in particular as a continuous dryer for sheets in a single layer. In a preferred embodiment, the dryer is followed by a cooling device for air conditioning and/or conditioning of the sheets heated in the dryer. Following the cooling device z. B. arranged a suction belt table.
Durch die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bogendruckmaschine mit einem von einer Non-Impact-Druckeinrichtung bedruckte Bogen trocknenden Trockner zu schaffen, wobei ein betriebssicherer Weitertransport der im Trockner getrockneten Bogen sichergestellt ist.The invention is based on the object of creating a sheet-fed printing press with a dryer that dries sheets printed by a non-impact printing device, with reliable onward transport of the sheets dried in the dryer being ensured.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche zeigen jeweils vorteilhafte Ausgestaltungen und/oder Weiterbildungen der gefundenen Lösung.The object is achieved according to the invention by the features of claim 1. The dependent claims each show advantageous refinements and/or developments of the solution found.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass ein betriebssicherer Weitertransport der im Trockner getrockneten Bogen sichergestellt ist. Weitere Vorteile sind aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich.The advantages that can be achieved with the invention are, in particular, that reliable further transport of the sheets dried in the dryer is ensured. Further advantages can be seen from the following description.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings and are described in more detail below.
Es zeigen:
-
1 eine Bogendruckmaschine zumindest mit einer Non-Impact-Druckeinrichtung, einem Trockner und einer Kühleinrichtung; -
2 eine Seitenansicht der Kühleinrichtung mit mehreren Kühlmodulen; -
3 eine vergrößerte Seitenansicht eines Kühlmoduls der Kühleinrichtung; -
4 eine Draufsicht auf eine Leitfläche eines Kühlmoduls der Kühleinrichtung.
-
1 a sheet-fed printing press with at least one non-impact printing device, a dryer and a cooling device; -
2 a side view of the cooling device with several cooling modules; -
3 an enlarged side view of a cooling module of the cooling device; -
4 a plan view of a guide surface of a cooling module of the cooling device.
Ein Bogentrenner 03, der auch als Saugkopf bezeichnet wird, ergreift von oben nacheinander jeden der gestapelten Bogen und führt diese Bogen z. B. mittels eines ersten Schwinggreifers 04 und gegebenenfalls einer mit dem ersten Schwinggreifer 04 zusammenwirkenden Übergabetrommel 34 in einer Sequenz von voneinander separierten Bogen z. B. einer ersten Beschichtungseinrichtung 05 zu, wobei diese erste Beschichtungseinrichtung 05 z. B. als eine Primerauftrageinrichtung ausgebildet ist. Die erste Beschichtungseinrichtung 05 weist einen z. B. als ein Druckzylinder ausgebildeten Transportzylinder 06 und z. B. einen mit diesem Transportzylinder 06 zusammenwirkenden Druckwerkszylinder 07 mit einer an diesen Druckwerkszylinder 07 angestellten oder zumindest anstellbaren Auftragswalze 08 vorzugsweise in Form einer Rasterwalze auf, wobei sich zur optimalen Dosierung eines auf die Oberfläche der Bogen aufzutragenden Beschichtungsstoffes in Axialrichtung der Auftragswalze 08 mindestens eine Rakel 09 oder ein Kammerrakelsystem 09 erstreckt. Der Transportzylinder 06 transportiert die auf seiner Mantelfläche gehaltenen Bogen entlang einer gekrümmten, insbesondere kreisbogenförmig ausgebildeten Transportstrecke. Die erste Beschichtungseinrichtung 05 trägt auf einer der beiden Seiten der Bogen den Beschichtungsstoff, z. B. einen Primer entweder vollflächig oder nur an bestimmten, d. h. an zuvor festgelegten Stellen, d. h. partiell auf. Die Bogen werden sodann vom Transportzylinder 06 der ersten Beschichtungseinrichtung 05 z. B. mittels eines vorzugsweise endlos umlaufenden ersten Greifersystems 11, insbesondere eines ersten Kettenförderers, und z. B. mindestens eines ersten Transportbandes 12 an eine Non-Impact-Druckeinrichtung 13 übergeben, wobei das erste Greifersystem 11 und das erste Transportband 12 bei der Übergabe der Bogen an die Non-Impact-Druckeinrichtung 13 zusammenwirken, und zwar derart, dass das erste Greifersystem 11 die Bogen jeweils an das eine lineare Transportstrecke aufweisende erste Transportband 12 abgibt, wobei eine Übergabe der Bogen an die Non-Impact-Druckeinrichtung 13 vom ersten Transportband 12 aus erfolgt. Das erste Transportband 12 ist vorzugsweise als ein umlaufendes Endlosband ausgebildet. In einer vorteilhaften Ausführung ist im Bereich des ersten Greifersystems 11 ein die in der ersten Beschichtungseinrichtung 05 beschichteten Bogen trocknender erster Trockner 14 vorgesehen, wobei dieser Trockner 14 z. B. als ein Heißlufttrockner und/oder als ein durch IR-Strahlung oder durch UV-Strahlung trocknender Trockner ausgebildet ist.A
Die Non-Impact-Druckeinrichtung 13 weist i.d.R. mehrere, z. B. vier jeweils unabhängig voneinander steuerbare Inkjet-Druckeinrichtungen auf, wobei jede dieser Inkjet-Druckeinrichtungen zur Erstellung eines vorzugsweise mehrfarbigen Druckbildes jeweils eine andere Druckfarbe auf der z. B. zuvor in der ersten Beschichtungseinrichtung 05 beschichteten Seite der Bogen aufträgt. Die Non-Impact-Druckeinrichtung 13 weist in der hier beispielhaft beschriebenen Bogendruckmaschine vorzugsweise ein zweites Transportband 16 auf, so dass die Bogen während ihres Aufliegens auf diesem zweiten Transportband 16 von den Inkjet-Druckeinrichtungen bedruckt werden. Das zweite Transportband 16 ist vorzugsweise als ein umlaufendes Endlosband ausgebildet. In Transportrichtung T der Bogen ist nach der Non-Impact-Druckeinrichtung 13 ein die bedruckten Bogen trocknender zweiter Trockner 17 angeordnet, wobei dieser zweite Trockner 17 gleichfalls z. B. als ein Heißlufttrockner und/oder als ein durch IR-Strahlung trocknender Trockner ausgebildet ist. Der zweite Trockner 17 weist eine Transporteinrichtung 18 auf, welche die Bogen liegend translatorisch, d. h. entlang einer linearen Transportstrecke transportiert. Diese Transporteinrichtung 18 ist in der in der
Die Bogen werden sodann vom Transportzylinder 23 der zweiten Beschichtungseinrichtung 22 z. B. mittels eines vorzugsweise endlos umlaufenden zweiten Greifersystems 28, insbesondere eines zweiten Kettenförderers, zu einer Auslage 29 transportiert, wobei die in dieser beispielhaft beschriebenen Bogendruckmaschine bearbeiteten Bogen vom zweiten Greifersystem 28 in der Auslage 29 vorzugsweise in einem zweiten Stapel 32 abgelegt werden. In einer vorteilhaften Ausführung ist im Bereich des zweiten Greifersystems 28 ein die in der zweiten Beschichtungseinrichtung 22 beschichteten Bogen trocknender dritter Trockner 31 vorgesehen, wobei dieser dritte Trockner 31 z. B. als ein Heißlufttrockner und/oder als ein durch IR-Strahlung oder durch UV-Strahlung trocknender Trockner ausgebildet ist. Die Auslage 29 kann auch als eine mehrere zweite Stapel 32 aufweisende Mehrstapelauslage ausgebildet sein. Die in der
Bei einem Durchlauf durch einen z. B. durch Heißluft und/oder durch IR-Strahlung trocknenden Trockner 17 werden auf einem Transportband 18 einzeln flach aufliegende zuvor in einer Non-Impact-Druckeinrichtung 13 bedruckte Bogen mit einem sehr hohen Wärmeeintrag beaufschlagt, was zur Folge hat, dass sich diese getrockneten Bogen verformen, d. h. insbesondere aufwölben, und dadurch ihre Planlage auf dem Transportband 18 zumindest teilweise verlieren. Eine Aufwölbung der getrockneten Bogen kann solche Ausmaße annehmen, dass der betreffende Bogen seine Haftung zu dem Transportband 18 des Trockners 17 verliert und bei einer Ausbildung des Transportbandes 18 als ein Saugband mittels der am Saugband ausgeübten Saugkraft nicht mehr gehalten werden kann. In der Folge wird der betreffende Bogen zumindest nicht mehr lagegenau transportiert. Auch können am Ausgang des Trockners 17 bereitgestellte aufgewölbte Bogen von einer dem Trockner 17 in Transportrichtung T der Bogen nachgeordneten Transporteinrichtung, z. B. von der Transporteinrichtung einer Kühleinrichtung 36 oder eines Saugbändertisches 19 aufgrund mangelhafter Erfassung nicht mehr zuverlässig übernommen werden, was in der genannten mehrere Transporteinrichtungen aufweisenden Maschinenanordnung insbesondere dann sehr schnell zu einer Betriebsstörung führt, wenn solche Bogen mit einer Transportgeschwindigkeit von mehreren tausend Bogen pro Stunde, z. B. mit einer Transportgeschwindigkeit im Bereich zwischen 2.500 und 10.000 Bogen pro Stunde aufeinander folgen. Die Ursache für die mangelhafte Erfassung der aufgewölbten Bogen besteht insbesondere darin, dass die der Wölbung der betreffenden Bogen inne wohnenden Biegewiderstandskräfte von einer von einem Saugband ausgeübten höhenabhängigen Saugkraft nicht überwunden werden. Zur Vermeidung einer Beschädigung eines zuvor in der Non-Impact-Druckeinrichtung 13 auf der Oberseite der betreffenden Bogen aufgebrachten Druckbildes verbietet es sich jedoch, an den genannten Stellen in der hier beschriebenen Maschinenanordnung aufgewölbte Bogen z. B. mittels einer mechanischen Niederhalteeinrichtung zur Planlage zu zwingen.When passing through a z. B. by hot air and / or by IR
Die im Trockner 17 durch den Trocknungsvorgang stark erwärmten Bogen erwärmen aber auch die sie weiter transportierenden Einrichtungen, insbesondere das Transportband 18 der betreffenden Transporteinrichtung, und zwar unter Umständen so weit, dass sich dieses Transportband 18 dehnt und dadurch seine Spannung und in der Folge seinen Geradeauslauf verliert.However, the sheets, which are strongly heated in the
Zudem schlägt sich beim Abkühlen der im Trockner 17 durch den Trocknungsvorgang stark erwärmten weiter transportierten Bogen Kondenswasser auf kühleren z. B. metallischen Bauelementen wie z. B. Transportwalzen 38 von dem Trockner 17 nachgelagerten Transporteinrichtungen nieder. Denn im Trockner 17 getrocknete zuvor von der Non-Impact-Druckeinrichtung 13 bedruckte Bogen weisen eine erhöhte Ausdunstung von in der aufgebrachten Druckfarbe enthaltenen Wasser und Lösungsmitteln auf. Diese Ausdünstungen schlagen sich dann an kalten Bauelementen nieder und führen zu teils massivem Kondenswasser in den dem Trockner 17 nachgelagerten Maschineneinheiten wie einem Saugbändertisch 19, einer z. B. als Lackiereinrichtung ausgebildeten zweiten Beschichtungseinrichtung 22 und/oder der Auslage 29.In addition, condensed water condenses on cooler z. B. metallic components such.
Von daher besteht das Problem, einerseits von der Non-Impact-Druckeinrichtung 13 bedruckte Bogen durch einen Wärmeeintrag im Trockner 17 möglichst rasch zu trocknen, andererseits aber auch unerwünschte Wirkungen aufgrund überschüssiger Wärmeenergie in dem Trockner 17 nachgelagerten Maschineneinheiten zu vermeiden.There is therefore the problem of drying sheets printed by the
Daher wird - wie in der
Wie der
Das betreffende Kühlmodul 37 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass es als Kühlmittel Luft verwendet, z. B. Umgebungsluft oder gekühlte Luft. Wie insbesondere die
Die Leitfläche 42 des jeweiligen Blaskastens 41 ist in einer derartigen Höhe über der Oberfläche der zu kühlenden Bogen angeordnet, dass der Querschnitt eines äußeren Ringspaltes, durch den ein Volumenstrom des Kühlmittels aus dem Spalt S austritt, kleiner oder nahe gleich dem Summenquerschnitt über alle Öffnungsflächen der Blasdüsen 43 in der Leitfläche 42 ist, sodass der Druck in der Druckströmung noch gesteigert ist und der Energieaustausch mit der heißen Oberfläche der zu kühlenden Bogen begünstigt wird. Der zwischen der Leitfläche 42 des jeweiligen Blaskastens 41 und der Oberfläche der zu kühlenden Bogen ausgebildete Ringspalt wird so zum wirklichen Drosselquerschnitt für das Strömungssystem der Kühleinrichtung 36.The
Wenn die Kühleinrichtung 36 eine Mehrfachanordnung von Kühlmodulen 37 aufweist (
Die Kühleinrichtung 36 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie ihre Transporteinrichtung kühlt. Insbesondere wird der untere rücklaufende Trum 44 dieses Transportbandes 18 aktiv gekühlt. Dazu ist - wie aus der
In einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Kühleinrichtung 36 ist deren Kühlleistung durch eine Regeleinrichtung eingestellt, wobei die Regelgröße der von dieser Regeleinrichtung zur Einstellung der Kühlleistung ausgeführten Reglung eine Temperatur der Bogen im Stapel 32 der Auslage 29 ist. Die Regeleinrichtung führt dabei einen Soll-/Istwert-Vergleich durch, wobei der Istwert durch einen Temperaturfühler in der Auslage 29 an der Regeleinrichtung bereit gestellt wird und der Sollwert an der Regeleinrichtung fest oder einstellbar vorgegeben wird. Die Regeleinrichtung gibt dann in Abhängigkeit von dem durchgeführten Soll-/Istwert-Vergleich eine Stellschrittvorgabe an mindestens einen die Kühlleistung der Kühleinrichtung 36 bereit stellenden Aktor aus.In a very advantageous embodiment of the
Zudem kann vorgesehen sein, dass eine Trocknerleistung des der Kühleinrichtung 36 vorgeordneten Trockners 17 durch die Regeleinrichtung eingestellt ist, wobei die Regelgröße der von dieser Regeleinrichtung zur Einstellung der Trocknerleistung des Trockners 17 ausgeführten Reglung z. B. ein Feuchtegehalt der bedruckten zu trocknenden Bogen ist. Die Regeleinrichtung führt dabei wiederum einen Soll-/IstwertVergleich durch, wobei der Istwert durch einen den Feuchtegehalt der Bogen erfassenden Feuchtesensor an der Regeleinrichtung bereit gestellt wird und der Sollwert an der Regeleinrichtung fest oder einstellbar vorgegeben wird. Die Regeleinrichtung gibt dann in Abhängigkeit von diesem durchgeführten weiteren Soll-/Istwert-Vergleich eine Stellschrittvorgabe an mindestens einen die Trocknerleistung des Trockners 17 bereit stellenden Aktor aus. Da dieser Trockner 17 z. B. als ein Heißlufttrockner und/oder als ein durch IR-Strahlung trocknender Trockner ausgebildet ist, ist bzw. sind eine Stellgröße zur Einstellung dieser Trocknerleistung z. B. die Menge an eingeblasener Heißluft und/oder die Temperatur der eingeblasenen Heißluft und/oder die Intensität der IR-Strahlung und/oder die Dauer der IR-Strahlung. Die Regeleinrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie mindestens eine der vorgenannten Stellgrößen und die zugehörigen Stellschritte hinsichtlich ihres jeweiligen Betrages und/oder ihrer jeweiligen Wirkrichtung berechnet und/oder anhand eines in der Regeleinrichtung hinterlegten Algorithmus oder Kennlinienfeldes auswählt.In addition, it can be provided that a dryer output of the
Die vorgeschlagene dem Trockner 17 unmittelbar nachgeordnete Kühleinrichtung 36 ist derart ausgebildet, dass sie die Oberflächentemperatur der im Trockner 17 getrockneten bedruckten Bogens reduziert und eine in den Bogen verbliebene Restfeuchte reduziert. Dadurch werden die Bogen entwölbt und gewinnen an leicht weiter zu verarbeitender Planlage. Die in der Kühleinrichtung 36 bearbeiteten Bogen schleppen dann kaum noch Wärmeenergie in nachgelagerte Maschineneinheiten ein. Damit ist auch eine Kondensatbildung an Bauelementen in nachgelagerte Maschineneinheiten reduziert.The proposed
BezugszeichenlisteReference List
- 0101
- Bogenanlegersheet feeder
- 0202
- erster Stapelfirst stack
- 0303
- Bogentrennersheet separator
- 0404
- erster Schwinggreiferfirst swing grab
- 0505
- erste Beschichtungseinrichtungfirst coating device
- 0606
- Transportzylindertransport cylinder
- 0707
- Druckwerkszylinderprinting unit cylinder
- 0808
- Auftragswalzeapplication roller
- 0909
- Rakel; Kammerrakelsystemsqueegee; chamber doctor blade system
- 1010
- --
- 1111
- erstes Greifersystemfirst gripper system
- 1212
- Transportbandconveyor belt
- 1313
- Non-Impact-DruckeinrichtungNon-impact printing device
- 1414
- erster Trocknerfirst dryer
- 1515
- --
- 1616
- Transportbandconveyor belt
- 1717
- zweiter Trocknersecond dryer
- 1818
- Transporteinrichtung; Transportbandtransport device; conveyor belt
- 1919
- Saugbändertischsuction belt table
- 2020
- --
- 2121
- zweiter Schwinggreifersecond swing grab
- 2222
- zweite Beschichtungseinrichtungsecond coating device
- 2323
- Transportzylindertransport cylinder
- 2424
- Druckwerkszylinderprinting unit cylinder
- 2525
- --
- 2626
- Auftragswalzeapplication roller
- 2727
- Rakel; Kammerrakelsystemsqueegee; chamber doctor blade system
- 2828
- zweites Greifersystemsecond gripper system
- 2929
- Auslagedisplay
- 3030
- --
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- dritter Trocknerthird dryer
- 3232
- zweiter Stapelsecond stack
- 3333
- Übergabetrommeltransfer drum
- 3434
- Übergabetrommeltransfer drum
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- --
- 3636
- Kühleinrichtungcooling device
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- Kühlmodulcooling module
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- Transportwalzetransport roller
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- --
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- Blaskastenblow box
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- unteres Trumlower run
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- --
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- 4747
- Trumauslaufdream outlet
- 4848
- Strömungsraumflow space
- 4949
- Venturidüse venturi nozzle
- EE
- Förderebenefunding level
- MM
- Mittelliniecenterline
- SS
- Spaltgap
- TT
- Transportrichtungtransport direction
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102016207397 A1 [0004]DE 102016207397 A1 [0004]
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2021
- 2021-09-14 DE DE102021123677.0A patent/DE102021123677A1/en active Pending
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