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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Reifeninnenschichten aufweisend eine Kalanderanlage zum Walzen von Reifeninnenschichten, eine Kühlvorrichtung zum Kühlen der Reifeninnenschicht und eine Aufwickeleinheit zum Aufwickeln der Reifeninnenschicht. Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung einer Positioniereinheit an einer derartigen Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung von Reifeninnenschichten, wobei eine Reifeninnenschicht kalandiert, abgekühlt und folgend aufgewickelt wird.
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RFID Transponder werden in Reifen für verschiedene Aufgaben eingesetzt. Beispielweise kann eine Identifizierung von Reifen erfolgen, wodurch logistische Abläufe verbessert werden können. Auch im Bereich Tracking und Rückverfolgbarkeit von Reifen ist ein Einsatz möglich.
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RFID Transponder werden während des Herstellprozesses des Reifens in diesen integriert, indem die RFID Transponder an den Reifenbaumaschinen an einer Lage des Reifens positioniert werden. Beispielweise wird ein RFID Transponder mit einer Positioniereinheit an einer Reifeninnenschicht positioniert, bevor die Reifeninnenschicht über einen Servicer zur Bautrommel geführt wird.
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Es weisen nicht alle Reifenbaumaschinen eine Positioniereinheit für RFID Transponder auf, so dass ein Nachrüsten aller Reifenbaumaschinen einer Fertigungsstraße mit derartigen Positioniereinheiten erhebliche Kosten und Aufwände verursacht und Bauraum beansprucht. Das Nachrüsten verursacht einen Stillstand der Reifenbaumaschinen und zusätzlichen Wartungsaufwand an den Reifenbaumaschinen. Eine Zuführung der RFID Transponder an dutzende Reifenbaumaschinen muss logistisch bewältigt werden.
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Eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einbringen von elektronischen Komponenten, insbesondere RFID Transpondern, in Gummihülsen ist aus der
EP 3 756 870 A1 bekannt. Eine Positioniereinheit positioniert die elektronische Komponente zwischen zwei horizontal verlaufenden Gummibändern um eine genaue Positionierung der elektronischen Komponente beispielweise an Reifen zu ermöglichen. Die Gummibänder werden miteinander verpresst um die elektronische Komponente zu umschließen. Ein derart hergestellter laminierter RFID Transponder kann beispielweise einer Reifenbaumaschine zugeführt werden.
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Es ist weiterhin durch die
WO 2020/161617 A1 ein luftgefüllter Reifen mit einem RFID Transponder bekannt, wobei die Karkasse des Reifens in Kontakt mit dem RFID Transponder steht. Der RFID Transponder kann an der Reifeninnenschicht angebracht werden, bevor diese in die Reifenbaumaschine eingebracht wird. Des Weiteren ist der RFID Transponder weniger als 7 mm beabstandet von einer Kante der Karkassenlage positioniert. Durch eine geringe Deformation der Karkasse bei der Herstellung und dem Betrieb des Reifens im Bereich des RFID Transponders wird die Spannung im und die Deformation des RFID Transponders minimiert. Elektromagnetische Störungen werden somit durch die Auswahl der Position des RFID Transponders an der Karkasse verringert.
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Die
US 2019/0322142 A1 offenbart Run-Flat-Reifen, die mit einem RFID Transponder ausgestattet sind. Die Offenlegungsschrift löst die Aufgabe, die Qualität der elektromagnetischen Kommunikation der RFID Transponder zu verbessern. Hierzu werden die RFID Transponder radial und axial zum Reifen in einem bestimmten Bereich positioniert. Die RFID Transponder werden zwischen der Karkasse und einem ersten Füllgummi vorgesehen. Ein Kontakt des RFID Transponders mit den Verstärkungsdrähten der Karkasse wird vermieden, indem die RFID Transponder beim Kalandieren der Karkassenlagen positioniert werden. Alternativ können die RFID Transponder zwischen der Seitenwandeinlage und der Reifeninnenschicht vorgesehen sein.
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Aus der
CN 103112188 B ist eine Reifenherstellungsanlage bekannt, die einen RFID Transponder mit hoher Genauigkeit in den Laufstreifen eines Reifen einbringt. Der RFID Transpondern wird auf die Karkasse aufgelegt, bevor die Lauffläche mit der Karkasse verpresst wird. Weiterhin wird ein RFID Transponder an der Reifeninnenschicht angebracht, bevor diese mit dem Laufstreifen verbunden wird.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Herstellen von Reifeninnenschichten, eine Verwendung und ein Verfahren der eingangs genannten Art derart auszuführen, dass das Positionieren von RFID Transpondern an Reifen mit geringen Kosten und wenig Bauraum hinsichtlich der benötigten Vorrichtungen ermöglicht wird, wobei möglichst wenig Maschinenstillstand bei bestehenden Fertigungsstraßen erreicht wird und im Betrieb geringe logistische Aufwände und niedrige Wartungskosten erforderlich sind.
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Diese Aufgaben werden gelöst mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie einer Verwendung und einem Verfahren gemäß den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
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Erfindungsgemäß ist also eine Vorrichtung zum Herstellen von Reifeninnenschichten vorgesehen, die eine Kalanderanlage zum Walzen von Ausgangsmaterial zu Reifeninnenschichten aufweist sowie eine Kühlvorrichtung zum Kühlen der kalandierten Reifeninnenschicht. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Aufwickeleinheit, wie beispielweise eine Kassettenstation, zum Aufwickeln der gekühlten Reifeninnenschicht auf. Die Vorrichtung weist eine Positioniereinheit auf, die beispielweise eine Pick & Place Einheit oder auch ein Roboter sein kann, die dazu eingerichtet ist RFID Transponder einer Zuführung zu entnehmen und auf einer Fläche der Reifeninnenschicht zu positionieren. Durch das Vorsehen der Positioniereinheit an der Vorrichtung zum Herstellen von Reifeninnenschichten, wird es ermöglicht, vor dem Aufwickeln der Reifeninnenschicht auf der Aufwickeleinheit an der Reifeninnenschicht RFID Transponder zu positionieren, so dass durch diese eine Positioniereinheit eine Vielzahl von Positioniereinheiten an Reifenbaumaschinen entfallen können, da die an die Reifenbaumaschinen zugeführten Reifeninnenschichten bereits RFID Transponder aufweisen.
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Das Positionieren der RFID Transponder an Reifeninnenschichten ist vorteilhaft gegenüber dem Anbringen von RFID Transpondern an anderen Halbzeugen wie beispielweise einem Laufstreifen, da der Produktionsprozess kosteneffizienter ist, weil das Positionieren von RFID Transpondern an der Reifeninnenschicht einfacher realisierbar ist. Insbesondere das Justieren der Positioniereinheit bei einem Wechsel der hergestellten Reifengröße ist an der Reifeninnenschicht effizienter durchführbar. Des Weiteren ist die Position der RFID Transponder an Reifeninnenschichten freier wählbar, insbesondere auch an der Seitenwand, wodurch die Auslesbarkeit der RFID Transponder verbessert werden kann. Die Haltbarkeit der RFID Transponder wird erhöht, da die RFID Transponder im Betrieb geringeren Kräften und Vibrationen ausgesetzt werden.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung weist eine Positioniereinheit auf, die zum Positionieren der einzelnen RFID Transponder in definierten Abständen, beispielweise einem Rezeptwert entsprechend, zueinander auf der Reifeninnenschicht eingerichtet ist, so dass jeder erzeugte Reifen genau einen RFID Transponder aufweisen kann und der RFID Transponder sich bei jedem Reifen an derselben Position befindet. Der Herstellungsprozess wird vereinfacht und die Reifen weisen den RFID Transponder an der gleichen Position auf. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der RFID Transponder an einer definierten Position in Richtung der Breite der Reifeninnenschicht auf einer Fläche der Reifeninnenschicht eingerichtet ist, wobei die Fläche bevorzugt eine Innenfläche oder Außenfläche der Reifeninnenschicht ist. Hierdurch befinden sich die RFID Transponder an Reifen in radialer Richtung an derselben Position, wodurch eine geeignete Position des RFID Transponder sichergestellt werden kann.
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Eine besonders praxisrelevante Ausführungsform sieht eine Andrückeinheit, wie beispielweise eine Walze oder ein Stempel, zum Andrücken des RFID Transponders an die Reifeninnenschicht vor. Durch das Andrücken wird in besonders einfacher Form eine sichere Verbindung des RFID Transponders mit der Reifeninnenschicht gewährleistet. Das Aufbringen von Klebemitteln beispielweise kann entfallen. Die Andrückeinheit kann alternativ durch eine geeignet ausgeführte Positioniereinheit realisiert werden, die eine ausreichend hohe Anpresskraft erzeugen kann.
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Vorteilhafterweise weist die Vorrichtung zum Herstellen von Reifeninnenschichten eine Markierstation zum Markieren der Position der RFID Transponder auf, wodurch die Position der RFID Transponder für weitere Bearbeitungsschritte optisch hervorgehoben wird und ein vereinfachtes und fehlerärmeres Verarbeiten der Reifeninnenschicht ermöglicht wird.
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Bevorzugt ist die Positioniereinheit zwischen der Kühlvorrichtung und der Aufwickeleinheit angeordnet, da hierdurch der RFID Transponder die thermische und mechanische Belastung, die der Reifeninnenschicht in der Kühlvorrichtung widerfährt, nicht erfährt. Weiter bevorzugt ist die Positioniereinheit nach einer Zuschneideinheit, die die Breite der Reifeninnenschicht auf das Sollmaß reduziert und vor der Aufwickeleinheit anordnet. Hierdurch wird ein genaues Positionieren der RFID Transponder hinsichtlich der Breite der Reifeninnenschicht in besonders einfacher Form realisierbar.
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In einer besonders praxisrelevanten Ausführungsform weist die Vorrichtung einen RFID Schreib- und Lesegerät auf, um die fehlerfreie Funktion der RFID Transponder zu überprüfen. Durch die Überprüfung der RFID Transponder wird das Positionieren von mangelhaften RFID Transpondern vermieden und der Ausschuss von Reifeninnenschichten und Reifen verringert.
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Eine bevorzugte Ausführungsform sieht eine Vorrichtung vor, die eine weitere Kalanderanlage zum Herstellen von Squeegee aufweist. Diese Ausführungsform weist eine Verbindungseinheit auf, wie beispielweise Walzen, zum Verbinden der Reifeninnenschicht mit der Squeegee. Durch die weitere Kalanderanlage und die Verbindungseinheit können RFID Transponder an Reifeninnenschichten mit einer Squeegee in der Kalander-Fertigungslinie positioniert werden.
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Die Verwendung einer Positioniereinheit an einer oben beschriebenen Vorrichtung zum Positionieren von RFID Transpondern an Reifeninnenschichten löst erfindungsgemäß die oben genannten Aufgaben, indem vor dem Aufwickeln der Reifeninnenschicht auf der Aufwickeleinheit an der Reifeninnenschicht RFID Transponder positionierbar werden.
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Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Herstellung von Reifeninnenschichten vorgesehen, bei dem eine Reifeninnenschicht kalandiert, abgekühlt und folgend auf einer Aufwickelmaschine aufgewickelt wird. Vor dem Aufwickeln der Reifeninnenschicht werden RFID Transponder auf einer Fläche der Reifeninnenschicht positioniert, die einer Zuführung entnommen werden.
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Durch das Positionieren der RFID Transponder im Verfahren zur Herstellung von Reifeninnenschichten wird es ermöglicht, vor dem Aufwickeln der Reifeninnenschicht auf der Aufwickeleinheit, an der Reifeninnenschicht RFID Transponder zu positionieren, so dass durch diese ein Positionieren an einer Vielzahl von Reifenbaumaschinen entfallen kann, da die an die Reifenbaumaschinen zugeführten Reifeninnenschichten bereits RFID Transponder aufweisen.
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Vorteilhafterweise werden die RFID Transponder in definierten Abständen zueinander positioniert, beispielweise einem Rezeptwert entsprechend, so dass jeder erzeugte Reifen genau einen RFID Transponder aufweisen kann und der RFID Transponder sich bei jedem Reifen an derselben Position befindet. Das Herstellungsverfahren wird vereinfacht und die Reifen weisen den RFID Transponder an der gleichen Position auf.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die RFID Transponder an einer definierten Position in Richtung der Breite der Reifeninnenschicht auf einer Fläche der Reifeninnenschicht positioniert werden, wobei die RFID Transponder bevorzugt auf einer Innenfläche oder einer Außenfläche der Reifeninnenschicht positioniert werden. Hierdurch befinden sich die RFID Transponder an Reifen in radialer Richtung an derselben Position, wodurch eine geeignete Position des RFID Transponders sichergestellt werden kann.
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Ein bevorzugtes Verfahren sieht vor, dass die RFID Transponder an die Reifeninnenschicht gepresst werden. Durch das Anpressen wird in besonders einfacher Form eine sichere Verbindung des RFID Transponders mit der Reifeninnenschicht gewährleistet.
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Vorteilhafterweise wird die Positionen der RFID Transponder markiert, da dadurch die Position der RFID Transponder für weitere Bearbeitungsschritte optisch hervorgehoben wird und ein vereinfachtes und fehlerärmeres Verarbeiten der Reifeninnenschicht ermöglicht wird.
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Ein besonders vorteilhaftes Verfahren sieht vor, dass die RFID Transponder nach dem Kühlen auf der Reifeninnenschicht positioniert werden, da hierdurch der RFID Transponder die thermische und mechanische Belastung, die der Reifeninnenschicht in der Kühlvorrichtung widerfährt, nicht erfährt. Weiter vorteilhaft ist es, die RFID Transponder nach einem Zuschneiden der Reifeninnenschicht auf der Reifeninnenschicht zu positionieren. Hierdurch wird ein genaues Positionieren der RFID Transponder hinsichtlich der Breite der Reifeninnenschicht in besonders einfacher Form realisierbar.
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Die Funktionstüchtigkeit der RFID Transponder wird vorteilhafterweise vor dem Positionieren auf der Reifeninnenschicht geprüft. Durch das Prüfen der RFID Transponder wird das Positionieren von mangelhaften RFID Transpondern vermieden und der Ausschuss von Reifeninnenschichten und Reifen verringert.
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Ein besonders praxisrelevantes Verfahren sieht vor, dass zusätzlich zur Reifeninnenschicht ein Squeegee kalandiert und vor dem Abkühlen des Squeegees und der Reifeninnenschicht mit der Reifeninnenschicht verbunden wird. Ein Verfahren zum Herstellen von einer Reifeninnenschicht, verbunden mit einer Squeegee, das vorsieht, dass vor dem Aufwickeln der Reifeninnenschicht RFID Transponder auf einer Fläche der Reifeninnenschicht positioniert werden, wird ermöglicht.
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Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
- 1 eine Kalander-Fertigungslinie zum Herstellen von Reifeninnenschichten und einer Squeegee mit einer Positioniereinheit für RFID Transponder;
- 2 eine RFID Transponder Positioniereinheit mit einer Aufwickeleinheit;
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1 zeigt eine Kalander-Fertigungslinie 1 mit einer Kalanderanlage 2, die ein Ausgangsmaterial aufnimmt und mittels Walzen 3 zu einer endlosen Reifeninnenschicht 4 verarbeitet. Eine weitere Kalanderanlage 5 nimmt ein weiteres Ausgangsmaterial auf und verarbeitet es mittels Walzen 6 zu einem endlosen Sqeegee 7. Die Reifeninnenschicht 4 und die Sqeegee 7 werden zu einer Verbindungseinheit 8 gefördert und von der Verbindungseinheit 8 durch Aneinanderdrücken miteinander zu einem Verbund 9 verarbeitet.
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Der Verbund 9 wird zu einer Kühlvorrichtung 10 gefördert und in der Kühlvorrichtung 10 herabgekühlt. Folgend wird der Verbund 9 durch eine Zuschneideinheit 11 gefördert, in der der Verbund 9 in seiner Breite auf das Sollmaß zugeschnitten wird.
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Der endlose Verbund 9 wird zu einer Positioniereinheit 12 gefördert, die RFID Transponder 13 auf der Reifeninnenschicht 4 positioniert. Die Positioniereinheit 12 entnimmt die RFID Transponder 13 einer Zuführvorrichtung 14 und positioniert die RFID Transponder 13 mit einer hohen Genauigkeit in Richtung der Breite des Verbundes 9 mit beispielweise einer Genauigkeit von ± 1 mm. In Längsrichtung des Verbundes 9 hat die Positioniereinheit 12 ebenfalls eine hohe Genauigkeit von beispielweise ± 5 mm, wodurch der Abstand der RFID Transponder 13 zueinander bestimmt wird. In dieser Ausführungsform mit einem Sqeegee 7 werden die RFID Transponder 13 auf der Innenseite der Reifeninnenschicht 4 positioniert, also auf der Seite, die der spätere Reifen einer Felge zugewendet hat. Alternative Anordnungen der Positioniereinheit 12, insbesondere vor der Verbindungseinheit 8, ermöglichen auch ein Positionieren der RFID Transponder 13 auf der Außenseite der Reifeninnenschicht 4. Bei alternativen Reifenaufbauten, insbesondere ohne Sqeegee 7, ist das Positionieren der RFID Transponder 13 auf der Außenseite der Reifenschicht 4 mit der in 1 dargestellten Anordnung der Positioniereinheit 12 realisierbar.
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Der Verbund 9 wird nach dem Positionieren der RFID Transponder 13 zu einer Andrückeinheit 15 gefördert, die die RFID Transponder 13 gegen die Reifeninnenschicht 4 drückt, wodurch die RFID Transponder 13 fester mit der Reifeninnenschicht verbunden werden. Die Andrückeinheit 15 wird in dieser Ausführungsform durch eine Walze realisiert.
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Eine Markierstation 16 markiert die Position der RFID Transponder 13 farblich und hebt ihn hierdurch für weitere Bearbeitungsschritte optisch hervor.
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Der Verbund 9 wird zu einer Aufwickeleinheit 17 gefördert, die den Verbund 9 aufwickelt. Ist die Aufwickeleinheit 17 mit dem Verbund 9 voll bestückt, wird der Verbund 9 vor der Aufwickeleinheit 17 durchtrennt und die Aufwickeleinheit 17 transportiert den Verbund 9 zu weiteren Verarbeitungsschritten.
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In 2 ist eine Positioniereinheit 12 für RFID Transponder 13 vor einer Aufwickeleinheit 17 schematisch dargestellt. Die kalandierte und abgekühlte Reifeninnenschicht 4 wird entlang der Positioniereinheit 12 gefördert und anschließend auf die Aufwickeleinheit 17 aufgewickelt. Die Positioniereinheit 12 weist ein RFID Schreib- und Lesegerät 18 auf, mit dem die fehlerfreie Funktion des RFID Transponders 13 vor oder nach der Entnahme von der Zuführung 14 getestet wird.
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Die Positioniereinheit entnimmt der Zuführung 14, auf der die RFID Transponder 13 aufgewickelt sind, die RFID Transponder 13 und positioniert sie auf der Reifeninnenschicht 4. Die RFID Transponder 13 sind laminierte RFID Transponder 13, bei denen die RFID Transponder 13 in einem vorhergehenden Prozess von zwei Gummischichten umschlossen wurden. Nach dem Positionieren der RFID Transponder 13 werden diese mittels einer Andrückeinheit 15 in Form einer Walze auf die Reifeninnenschicht 4 gepresst. Die Reifeninnenschicht 4 mitsamt RFID Transpondern 13 wird auf der Aufwickeleinheit 17 aufgewickelt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kalander-Fertigungslinie
- 2
- Kalanderanlage
- 3
- Walzen
- 4
- Reifeninnenschicht
- 5
- weitere Kalanderanlage
- 6
- Walzen
- 7
- Sqeegee
- 8
- Verbindungseinheit
- 9
- Verbund
- 10
- Kühlvorrichtung
- 11
- Zuschneideinheit
- 12
- Positioniereinheit
- 13
- RFID Transponder
- 14
- Zuführung
- 15
- Andrückeinheit
- 16
- Markierstation
- 17
- Aufwickeleinheit
- 18
- RFID Schreib- und Lesegerät
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 3756870 A1 [0005]
- WO 2020/161617 A1 [0006]
- US 2019/0322142 A1 [0007]
- CN 103112188 B [0008]
