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Die Erfindung betrifft eine Montageanordnung, mit deren Hilfe ein Behälter leicht und montagefreundlich mit einem Rohbauteil eines Kraftfahrzeugs befestigt werden kann, sowie eine Rohbauanordnung mit einer derartigen Montageanordnung und ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Rohbauanordnung.
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Aus
DE 10 2007 020 928 B4 ist es bekannt einen Kühlwasserausgleichsbehälter durch eine translatorische Verschiebung mit Einrastung mit einem Rohbauteil eines Kraftfahrzeugs zu befestigen.
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Es besteht ein ständiges Bedürfnis die Befestigung von Kraftfahrzeugkomponenten mit einem Rohbauteil bei der Herstellung eines Kraftfahrzeugs zu vereinfachen und montagefreundlicher zu machen.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine montagefreundliche Befestigung von Kraftfahrzeugkomponenten mit einem Rohbauteil eines Kraftfahrzeugs ermöglichen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Montageanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Rohbauanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Eine Ausführungsform betrifft eine Montageanordnung zur Befestigung eines Behälters, insbesondere Kühlwasserausgleichsbehälter, mit einem Rohbauteil eines Kraftfahrzeugs, mit einer vom dem Rohbauteil ausgebildeten Befestigungswange, wobei die Befestigungswange eine Befestigungsöffnung aufweist, einer mit dem Behälter befestigbaren Befestigungseinrichtung, wobei die Befestigungseinrichtung durch die Befestigungsöffnung hindurchgeführt ist, einem an einer von dem Behälter weg weisenden Innenseite an die Befestigungswange angesetzten und mit der Befestigungseinrichtung befestigten Deckelelement, wobei die Befestigungswange zwischen dem Behälter und dem Deckelelement verliersicher aufgenommen ist, und mindestens einem mit dem Deckelelement verbundenen Halteelement zum Festhalten einer Fluidleitung, wobei die Befestigung des Deckelelements mit der Befestigungseinrichtung und das Festhalten der Fluidleitung in dem Halteelement durch eine Drehung des Deckelelements relativ zu der Befestigungseinrichtung um eine Drehachse gleichzeitig herbeiführbar ist.
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Bei der Montage des Behälters mit dem Rohbauteil kann der Behälter durch sein Eigengewicht an eine von der Innenseite wegweisenden und zu dem Behälter weisenden Außenseite angedrückt werden. Die Befestigungseinrichtung kann dadurch durch die Befestigungsöffnung hindurchragen und insbesondere maximal weit von der Innenseite weg abstehen. Die Befestigungseinrichtung ist dadurch für das Deckelelement leicht erreichbar. Das Deckelelement kann an die Innenseite der Befestigungswange angesetzt werden und insbesondere die Innenseite direkt kontaktieren. Hierbei kann das Deckelelement auch auf die Befestigungseinrichtung in einem gelösten Zustand aufgesetzt werden. Danach kann das Deckelelement vergleichbar zu einem Schraubverschluss und/oder Bajonettverschluss verdreht werden, bis eine Befestigung des Deckelelements mit der Befestigungseinrichtung, insbesondere durch Verklippsen, erfolgt ist. Die Befestigungswange kann dadurch zwischen dem Behälter und dem Deckelelement, insbesondere mitminimalem Spiel, verliersicher aufgenommen sein, so dass der Behälter lagefixiert und/oder verliersicher mit dem Rohbauteil verbunden ist. Zusätzlich wird berücksichtigt, dass auch mindestens eine Fluidleitung, beispielsweise eine mit einem Innenraum des Behälters kommunizierende Kühlwasserleitung und/oder eine an dem Behälter vorbeigeführte Kühlmittelleitung, mit dem Rohbau befestigt werden soll. Zu diesem Zweck ist das Halteelement mit dem Deckelelement verbunden, so dass durch die sowieso vorgesehene Drehung des Deckelelements für die Verbindung mit der Befestigungseinrichtung auch das Halteelement auf die festzuhaltende Fluidleitung zu gedreht werden kann, um die Fluidleitung in dem Halteelement, insbesondere durch Verklippsen, aufzunehmen und zu sichern. Durch einen einzelnen Handgriff bei der Montage, nämlich das Drehen des Deckelelements können zwei oder mehr Befestigungen gleichzeitig herbeigeführt werden, wodurch Montagezeit eingespart werden kann. Zudem kann sich das Deckelelement im befestigten Zustand sowohl an der Befestigungseinrichtung als auch an der Fluidleitung abstützen, so dass das Deckelelement zumindest soweit lagefest ist, dass es während der Montage nicht von alleine abfallen kann. Zumindest bis zu einer auch größere Kräfte ertragenden Fixierung des Deckelelements braucht das Deckelelement nicht von einem Monteur oder einer Monteurin festgehalten werden, wodurch die Montagefreundlichkeit weiter verbessert ist. Durch die Befestigung unterschiedlicher Bauelemente mit dem Rohbauteil durch die Drehung des Deckelelements ist eine schnelle und einfache Montage erreicht, so dass eine montagefreundliche Befestigung von Kraftfahrzeugkomponenten mit einem Rohbauteil eines Kraftfahrzeugs ermöglicht ist.
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Der Behälter, insbesondere Kühlwasserausgleichsbehälter, kann im geleerten und erst recht im gefüllten Zustand einen Masseschwerpunkt aufweisen, der zu der Befestigungswange versetzt ist. Wenn der Behälter zusätzlich über in Schwerkraftrichtung an dem Rohbauteil abgestützte Stützelemente abgestützt ist, kann der Behälter aufgrund seines Eigengewichts nicht in Schwerkraft abfallen und kann stattdessen ein Schwenkmoment auf die Befestigungswange zu bereitstellen. Ein unnötiges Spiel bei der Befestigung des Behälters mit dem Rohbauteil kann dadurch vermieden und soweit wie möglich eliminiert werden. Ein Klappern des Behälters im laufenden Betrieb kann bei einem geringen Bauraumbedarf vermieden werden.
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Das Rohbauteil des Kraftfahrzeugs kann insbesondere zur Abtragung von Kräften ausgestaltet sein. Das Rohbauteil kann hierzu beispielsweise Teil eines Tragrahmens des Kraftfahrzeugs und/oder Teil einer abstützenden Karosserie des Kraftfahrzeugs sein. Insbesondere ist die Befestigungswange Teil eines Radkastens des Kraftfahrzeugs. Das Rohbauteil kann beispielsweise ein in einer X-Y-Ebene liegendes Oberteil zur Abstützung von in Schwerkraftrichtung, also in Z-Richtung, Gewichtskräften des Behälters und die in einer X-Z-Ebene liegende Befestigungswange aufweisen, wobei insbesondere das Oberteil und die Befestigungswange einstückig, beispielsweise aus einem umgebogenen Blech, hergestellt sind.
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Das Deckelelement kann insbesondere eine größere Erstreckung als die Befestigungsöffnung aufweisen, so dass in jeder beliebigen Relativlage des Deckelelementes in Drehrichtung relativ zur Befestigungswange das Deckelelement nicht durch die Befestigungsöffnung hindurch gezogen werden kann. Die Befestigungseinrichtung kann vorzugsweise eine kleinere Erstreckung als die Befestigungsöffnung aufweisen, so dass die Befestigungseinrichtung unter Berücksichtigung von Herstellungs- und Montagetoleranzen beim Ansetzen des Behälters an dem Rohbauteil sicher durch die Befestigungsöffnung der Befestigungswange hindurchgeführt werden kann. Die Befestigungseinrichtung kann beispielsweise als von dem übrigen Behälter abstehender Montagedom ausgestaltet sein.
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Das Halteelement kann zu der Drehachse des Deckelelements beabstandet mit dem Deckelelement befestigt sein. Das Halteelement kann sich dadurch bei einer Drehung des Deckelelements entlang einer Bahnkurve bewegen und durch diese Bewegung an die Fluidleitung heranbewegt werden, bis das Halteelement automatisch die Befestigung mit der Fluidleitung herstellt.
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Die Fluidleitung kann beispielsweise eine formfeste Leitung sein, die aus Kunststoff oder Metall herstellt sein kann. Die Fluidleitung kann aber auch aus einem flexiblen Material, beispielsweise Gummi, hergestellt sein, deren Festigkeit aber noch ausreicht, um mit dem Halteelement eine ausreichend sichere Befestigung einzugehen. Die Fluidleitung kann fluiddicht für das durch die Fluidleitung geförderte Fluid sein, um eine Leckage zu vermeiden.
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Insbesondere ist das Deckelelement mit der Befestigungseinrichtung über mindestens eine Clip-Verbindung, insbesondere mindestens zwei Clip-Verbindungen, befestigt, wobei die Clip-Verbindung in tangentialer Richtung bezogen auf die Drehachse ausgerichtet ist. Beispielsweise weist die Befestigungseinrichtung durch die Befestigungsöffnung geführte Stege mit einer Rastöffnung auf, in die jeweils ein in Umfangsrichtung und/oder in tangentialer Richtung verlaufende Raststege des Deckelelement einrasten kann, um die Clip-Verbindung herzustellen. Wenn mehr als eine Clip-Verbindung vorgesehen ist, kann ein Klaffen des Deckelelements vermieden werden.
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Vorzugsweise ist das Deckelelement an der Befestigungseinrichtung drehbar zentriert, wobei insbesondere ein von dem Deckelelement abstehendes Rohrstück zwischen zwei jeweils von einem Clip-Verbindungselement der Befestigungseinrichtung ausgebildeten Zentrierflächen aufgenommen ist. Vorzugsweise ist zumindest eine Dreipunktzentrierung vorgesehen. Die Drehachse für die Drehung des Deckelelements kann dadurch definiert vorgegeben werden, so die insbesondere gleichzeitige Befestigung des Deckelelements mit der Befestigungseinrichtung und des Halteelements mit der Fluidleitung präzise und sicher bei der Montage durchgeführt werden kann. Zusätzlich oder alternativ kann die Zentrierung über einen, insbesondere als Rohrstück ausgestalteten Pin erfolgen, der in eine korrespondierende Öffnung drehbar eingesetzt werden kann.
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Besondres bevorzugt ist das Deckelelement an der Befestigungseinrichtung in axialer Richtung der Drehachse und in tangentialer Richtung bezogen auf die Drehachse gesichert. Ein Zurückdrehen des Deckelelements und/oder ein Abfallen des Deckelelements von der Innenseite der Befestigungswange kann dadurch, insbesondere formschlüssig, blockiert werden. Selbst vor einer endgültigen Fixierung des Deckelelements ist eine ausreichende Lagesicherung für die nachfolgenden Montageschritte gegeben.
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Insbesondere ist das Deckelelement an der Befestigungseinrichtung über ein koaxial zur Drehachse verlaufendes Fixierelement, insbesondere Schraube, drehfest fixiert. Vorzugsweise ist nur genau ein Fixierelement vorgesehen. Das Fixierelement kann eine Klemmkraft in axialer Richtung der Drehachse aufprägen, wodurch ein zuvor noch vorhandenes axiales Spiel der Befestigungswange zwischen dem Behälter und dem Deckelelement eliminiert werden kann. Auch unter Last kann sich das Deckelelement nicht mehr unbeabsichtigt lösen.
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Vorzugsweise ist das mindestens eine Halteelement als Halteclip ausgestaltet. Der Halteclip kann zwei, insbesondere gerundet verlaufende und/oder an die Außenkontur der Fluidleitung angepasste, Haltestege aufweisen, die im befestigten Zustand die Fluidleitung zumindest teilweise umgreifen können, so dass die Fluidleitung nicht unbeabsichtigt aus dem Halteclip herausrutschen kann. Beispielsweise können die Haltestege des Halteclips bei der Drehbewegung des Deckelelements elastisch voneinander weggedrückt werden, um die Fluidleitung zu umgreifen, wobei die Haltestege in der designierten Endlage zurückschnappen und dadurch die Fluidleitung festhalten können.
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Eine weitere Ausführungsform betrifft eine Rohbauanordnung mit einem Rohbauteil und einem über eine Montageanordnung, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, mit dem Rohbauteil befestigten Behälter, insbesondere Kühlwasserausgleichsbehälter, wobei der Behälter in Schwerkraftrichtung über mindestens ein an einem Oberteil des Rohbauteil abgestütztes Stützelement abgestützt ist. Durch die Befestigung unterschiedlicher Bauelemente mit dem Rohbauteil durch die Drehung des Deckelelements ist eine schnelle und einfache Montage erreicht, so dass eine montagefreundliche Befestigung von Kraftfahrzeugkomponenten mit einem Rohbauteil eines Kraftfahrzeugs ermöglicht ist.
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Besonders bevorzugt sind eine erste Fluidleitung und eine zweite Fluidleitung vorgesehen, wobei die Fluidleitungen in einem ersten Teilbereich entlang ihrer Längserstreckung weiter als in einem zweiten Teilbereich entlang ihrer Längserstreckung zueinander beabstandet sind, wobei ein erster Teil eines ersten Halteelements für die erste Fluidleitung und/oder ein Teil eines zweiten Halteelements für die zweite Fluidleitung zwischen den Fluidleitungen vorgesehen ist und bei der Drehung des Deckelelements von dem ersten Teilbereich in den zweiten Teilbereich verlagerbar ist. Die beiden Fluidleitungen können entlang ihrer Längserstreckung von dem ersten Teilbereich zu dem zweiten Bereich Y- und/oder V-förmig zusammenlaufen. Bei der Drehung des Deckelelements können die Teile der beiden Halteelemente, die auch durch ein gemeinsames einstückiges Teil ausgebildet sein können, an der Seite zumindest einer Fluidleitung entlanggleiten, bis die Halteelemente in der designierten Einlage einschnappen. Bei der Bewegung der zwischen den Fluidleitungen vorgesehenen Teilen von dem ersten Teilbereich in den zweiten Teilbereich können die Teile von einer Grobzentrierung im ersten Teilbereich in eine Feinzentrierung im zweiten Teilbereich übergehen, so dass leicht eine Befestigung der Fluidleitungen in den zugehörigen Halteelementen herbeigeführt werden kann.
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Insbesondere weist das, insbesondere einstückig, mit der Befestigungswange verbundene Oberteil eine Durchführöffnung zum Hindurchführen der mindestens einen Fluidleitung und/oder mindestens eine Stützöffnung zum Einhaken des Stützelements auf. Das Oberteil kann leicht mit geeigneten Öffnungen sein, die eine zumindest eine grobe Ausrichtung der Fluidleitung und/oder des Behälters vorgeben können. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Relativlage der Fluidleitung zu dem Behälter genau genug vorgegeben ist, dass bei einem Drehen des Deckelelements das Halteelement automatisch mit der Fluidleitung verbunden werden kann.
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Eine weitere Ausführungsform betrifft eine Verfahren zur Herstellung einer Rohbauanordnung, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, bei dem der Behälter über das Stützelement an dem Oberteil des Rohbauteil abgestützt wird, der Behälter an die Befestigungswange herangeschwenkt wird, bis die Befestigungseinrichtung durch die Befestigungsöffnung hindurchgeführt ist, und das Deckelelement an die Innenseite der Befestigungswange angesetzt und relativ zur Befestigungseinrichtung verdreht wird, wobei während der Drehung des Deckelelements das Deckelelement mit der Befestigungseinrichtung und das Halteelement mit der Fluidleitung befestigt wird. Das Verfahren kann insbesondere wie vorstehend anhand der Montageanordnung und/oder der Rohbauanordnung erläutert aus- und weitergebildet sein. Durch die Befestigung unterschiedlicher Bauelemente mit dem Rohbauteil durch die Drehung des Deckelelements ist eine schnelle und einfache Montage erreicht, so dass eine montagefreundliche Befestigung von Kraftfahrzeugkomponenten mit einem Rohbauteil eines Kraftfahrzeugs ermöglicht ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
- 1: eine schematische perspektivische Ansicht einer Rohbauanordnung zu einem ersten Montagezeitpunkt,
- 2: eine schematische perspektivische Ansicht der Rohbauanordnung aus
- 1 zu einem späteren zweiten Montagezeitpunkt,
- 3: eine schematische perspektivische Ansicht der Rohbauanordnung aus
- 2 zu einem späteren dritten Montagezeitpunkt,
- 4: eine schematische perspektivische Ansicht der Rohbauanordnung aus
- 3 zu einem späteren vierten Montagezeitpunkt,
- 5: eine schematische perspektivische Ansicht eines Deckelelements einer Montageanordnung für die Rohbauanordnung aus 4 und
- 6: eine schematische Schnittansicht des Deckelelements aus 5.
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Die in 1 dargestellte Rohbauanordnung 10 ist beispielsweise im Bereich eines Radkastens eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Die Rohbauanordnung 10 weist ein in einer X-Y-Ebene liegendes Oberteil 12 eines Rohbauteils auf, von dem in Schwerkraftrichtung nach unten mindestens eines einstückig ausgeführte Befestigungswange 14 absteht. Das Oberteil 12 kann ein Behälter 16, insbesondere ein Kühlwasserausgleichsbehälter, eingehakt werden. Hierzu weist der Behälter 16 beispielsweise zwei quer zur Schwerkraftrichtung abstehende Stützelemente 18, über ein Teil des Eigengewichts des Behälters 16 an dem zur Abtragung entsprechender statischer Lasten ausgelegten Oberteil 12 abgestützt werden kann. Die Stützelemente 18 sind insbesondere in korrespondierende Stützöffnungen 20 eingehakt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen den Stützöffnungen 20 zusätzlich eine Durchführöffnung 22 vorgesehen, durch die benachbart zur Befestigungswange 14 mindestens eine Fluidleitung 24, vorzugsweise mindestens zwei Fluidleitungen 24, 25, hindurchgeführt werden können.
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Wie in 2 dargestellt ist, kann der am Oberteil 14 eingehakte Behälter 16 durch sein Eigengewicht gegen die Befestigungswange 14 gedrückt sein. Die Befestigungswange 14 weist eine Befestigungsöffnung 26, durch eine von dem Behälter 16 abstehende Befestigungseinrichtung 28 hindurchgeführt ist. Die Befestigungseinrichtung 28 kann in der Art eines Montagedoms ausgestaltet sein und weist im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Stege 30 mit jeweils einer Rastöffnung 32 auf. Die Stege 30 sind insbesondere zu einer zentralen Aufnahme 34 der Befestigungseinrichtung 28 über einen gleichen Abstand beabstandet. Vorzugsweise sind drei Stege 30 vorgesehen.
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Wie in 3 dargestellt ist, kann ein in 5 und 6 im Detail dargestelltes Deckelelement 36 an eine Innenseite der Befestigungswange 14 angesetzt werden und zwischen den Stegen 30 zumindest grob zentriert werden, wobei insbesondere ein von dem Deckelelement 36 abstehendes Rohrstück 38 in die zentrale Aufnahme 34 der Befestigungseinrichtung 28 eingesteckt werden kann. Das Deckelelement 36 ist um eine durch das Rohrstück 38 und/oder die zentrale Aufnahme 34 definierte Drehachse drehbar. Das Deckelelement 36 weist bezogen auf die Drehachse in Umfangsrichtung und/oder in tangentialer Richtung abstehende Raststege 40 auf.
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Wie in 4 dargestellt ist, können die Raststege 40 nach einer Drehung des Deckelelement 36 mit den Rastöffnungen 32 des Befestigungseinrichtung 28 jeweils eine Clip-Verbindung 42 eingehen und eine Montageanordnung 44 ausbilden, bei der die Befestigungswange 14 zwischen dem Behälter 16 und dem Deckelelement 36 verliersicher und vorzugsweise nahezu spielfrei befestigt, insbesondere verklemmt ist. Das Deckelelement 36 kann mit der Befestigungseinrichtung 28 über ein als Schraube ausgestaltetes Fixierelement 45 bewegungsfest fixiert werden.
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Zusätzlich weist das Deckelelement 36 ein erstes Halteelement 46 und ein zweites Halteelement 48, wobei das erste Halteelement 46 durch die Drehung des Deckelelements 36 mit einer durch die Durchführöffnung 22 des Oberteils 12 hindurchgeführten ersten Fluidleitung 24 und das zweite Halteelement 48 durch die Drehung des Deckelelements 36 mit einer durch die Durchführöffnung 22 des Oberteils 12 hindurchgeführten zweiten Fluidleitung 25 verklippst werden kann. Hierzu sind die erste Fluidleitung 24 und die zweite Fluidleitung 25 in einem ersten Bereich 50 etwas weiter zueinander beabstandet als in einem zweiten Bereich 52, so dass die Halteelemente 46, 48 in dem ersten Bereich 50 leicht mit einem Teil zwischen den Fluidleitungen 24, 25 eingefädelt werden können und nach der Drehung des Deckelelements 36 mit der jeweils zugeordneten Fluidleitung 24, 25 einschnappen können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007020928 B4 [0002]
