DE102022209825A1 - Self-closing channel - Google Patents
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Abstract
Es ist ein selbstschließender Kanal (20) zur Aufnahme eines länglichen Festkörpers (22) zum Schutz des länglichen Festkörpers vor eindringenden Fremdkörpern in den Kanal (20) offenbart. Der Kanal umfasst ein Basiselement (24) und eine Verschlusslasche (26). Das Basiselement bildet eine Auflage für den länglichen Festkörper (22). Die Verschlusslasche ist derart mechanisch mit dem Basiselement (24) verbunden ist, dass durch eine Relativbewegung des Basiselements (24) gegenüber einem Fußpunkt (30) der Verschlusslasche, ein dem Fußpunkt (30) gegenüberliegender Kopfpunkt (32) der Verschlusslasche (26) eine Verschlussbewegung ausführt. Die Verschlusslasche (26) ist ausgebildet, nach der Verschlussbewegung den selbstschließenden Kanal (20) derart zu schließen, dass der selbstschließende Kanal (20) den länglichen Festkörper (22) vollständig umschließt oder den länglichen Festkörper (22) zumindest überwiegend umschließt und eine Übergangskante (34) zwischen selbstschließendem Kanal (20) und dem länglichen Festkörper (22) fest an dem länglichen Festkörper (22) anliegt.A self-closing channel (20) is disclosed for receiving an elongated solid body (22) in order to protect the elongated solid body from foreign bodies penetrating into the channel (20). The channel comprises a base element (24) and a closure tab (26). The base element forms a support for the elongated solid body (22). The closure tab is mechanically connected to the base element (24) in such a way that a relative movement of the base element (24) relative to a foot point (30) of the closure tab causes a head point (32) of the closure tab (26) opposite the base point (30) to produce a closure movement executes. The closure tab (26) is designed to close the self-closing channel (20) after the closure movement in such a way that the self-closing channel (20) completely encloses the elongated solid body (22) or at least predominantly encloses the elongated solid body (22) and has a transition edge ( 34) between the self-closing channel (20) and the elongated solid body (22) rests firmly on the elongated solid body (22).
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verbinden einer beschichteten Schraubenfeder für ein Fahrzeug mit einer Federunterlage.The invention relates to a device and a method for connecting a coated coil spring for a vehicle to a spring base.
Durch das Abwälzverhalten von Schraubenfedern in ihrem Arbeitsbereich, also zwischen oberem Anschlag (LOA) und unterem Anschlag (LUA), entsteht an den Federendwindungen eine Relativbewegung zwischen Federwindung und Federunterlage. Durch die Relativbewegung entsteht ein Spalt, der das Eindringen von Schmutz (Steine/Staub/Flüssigkeiten) zwischen Windung und Unterlage erlaubt. Durch die Federbewegung wirken diese Schmutzpartikel wie eine Schleifpaste und können die Lackschicht und somit den Korrosionsschutz der Feder zerstören. Dies hat zur Folge, dass die Feder durch starken Korrosionseinfluss an den Enden eine Schwachstelle besitzt und dadurch die Lebensdauer sinkt.The rolling behavior of coil springs in their working area, i.e. between the upper stop (LOA) and lower stop (LUA), creates a relative movement between the spring coil and the spring base at the spring end coils. The relative movement creates a gap that allows dirt (stones/dust/liquids) to penetrate between the coil and the base. Due to the movement of the spring, these dirt particles act like an abrasive paste and can destroy the paint layer and thus the corrosion protection of the spring. As a result, the spring has a weak point at the ends due to strong corrosion, which reduces its service life.
Diese Nachteile werden beseitigt, indem die Feder mit der Federunterlage verklebt wird. Bei den derzeit bekannten Lösungen werden zum Verkleben der Feder mit der Federunterlage meist kaltaushärtende Klebstoffsysteme verwendet. Meist handelt es sich um 2-Komponenten-Systeme, die erst aushärten, nachdem beide Komponenten miteinander vermischt wurden. Bei Raumtemperatur benötigen solche Systeme meist einige Minuten bis zu mehreren Stunden zum Aushärten. Bei einigen Systemen führen erhöhte Aushärtetemperaturen zu verkürzten Aushärtezeiten.These disadvantages are eliminated by gluing the spring to the spring base. In the currently known solutions, cold-curing adhesive systems are usually used to bond the spring to the spring base. These are usually 2-component systems that only harden after both components have been mixed together. At room temperature, such systems usually require a few minutes to several hours to harden. For some systems, increased curing temperatures result in shortened curing times.
Bei einer weiteren bekannten Lösung (
Bei beiden Lösungen muss zusätzlich zu Feder und Federunterlage ein Klebstoff eingebracht werden. Das bedeutet einen zusätzlichen, komplizierten Prozess in der Fertigungskette. Es wird dabei ein zusätzlicher Stoff benötigt, der Klebstoff, und evtl. auch noch ein Aktivator. Nachteilig ist auch, dass in der beidseitig geklebten Variante die Federunterlage nicht mehr von der Feder zu trennen ist, was bei Austausch und Entsorgung zusätzliche Kosten verursacht. Außerdem werden im Laufe der Fahrzeuglebensdauer z.B. durch Abrieb kleine Klebstoffpartikel in die Umwelt entlassen und somit die Umwelt zusätzlich verschmutzt.For both solutions, an adhesive must be added in addition to the spring and spring base. This means an additional, complicated process in the production chain. An additional substance is required, the adhesive, and possibly also an activator. Another disadvantage is that in the variant that is glued on both sides, the spring base can no longer be separated from the spring, which causes additional costs for replacement and disposal. In addition, over the course of the vehicle's service life, small adhesive particles are released into the environment, for example due to abrasion, thus further polluting the environment.
Ebenfalls Stand der Technik ist die Lösung, über das betroffene Federende einen Schutzschlauch aus Kunststoff zu ziehen (
Die genannten Verfahren haben alle noch einen weiteren Nachteil. Die Feder ist nicht zerstörungsfrei von der Federunterlage zu trennen. Gleiches gilt für die Verwendung des Schutzschlauchs, wenn dieser mit der Feder verklebt ist. Die Wiederverwendung der Feder ist somit unmöglich. Als Resultat wird diese eingeschmolzen, wobei die Federunterlage oder zumindest Rückstände derselben auf der Feder verdampfen. Dies kann giftige Dämpfe erzeugen, die wiederum speziell gereinigt werden müssen. Aus umwelttechnischer Sicht ist es somit nur unter großem Aufwand möglich, die Feder mit seiner Federunterlage zu recyceln.The methods mentioned all have another disadvantage. The spring cannot be separated from the spring base without being destroyed. The same applies to the use of the protective tube if it is glued to the spring. The reuse of the spring is therefore impossible. As a result, it is melted down, whereby the spring base or at least residues of it on the spring evaporate. This can produce toxic fumes, which in turn require special cleaning. From an environmental perspective, it is therefore only possible to recycle the spring with its spring base with great effort.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein verbessertes Konzept für den Schutz eines länglichen Festkörpers, insbesondere einer (Schrauben-) Feder, gegen Fremdkörper zu schaffen.The object of the present invention is therefore to create an improved concept for protecting an elongated solid body, in particular a (coil) spring, against foreign bodies.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind der Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.The task is solved by the subject matter of the independent patent claims. Further advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Ausführungsbeispiele zeigen einen selbstschließenden Kanal zur Aufnahme eines länglichen Festkörpers zum Schutz des länglichen Festkörpers vor eindringenden Fremdkörpern in den Kanal. Insbesondere ist der Festkörper, beispielsweise mit einem Lack, beschichtet. Die Beschichtung kann den Festkörper gegen Umwelteinflüsse, beispielsweise Korrosion, schützen. In den Kanal eindringende Fremdkörper können die Beschichtung beschädigen und die Lebensdauer des Festkörpers somit verringern. Ein Beispiel für einen Anwendungsfall ist eine beschichtete, insbesondere lackierte, Schraubenfeder für ein Kraftfahrzeug wobei ein Endwindungsbereich der Schraubenfeder der längliche Festkörper ist. Der Kanal bildet die Federunterlage für den Endwindungsbereich der Schraubenfeder. Der selbstschließende Kanal wird dann auch als selbstschließende Federunterlage bezeichnet. Die Auswirkungen des Eindringens von Fremdkörpern zwischen Feder und Federunterlage sind in der Beschreibungseinleitung beschrieben.Embodiments show a self-closing channel for receiving an elongated solid body to protect the elongated solid body from foreign bodies penetrating into the channel. In particular, the solid is coated, for example with a lacquer. The coating can protect the solid against environmental influences, such as corrosion. Foreign bodies entering the channel can damage the coating and thus reduce the lifespan of the solid. An example of an application is a coated, in particular painted, coil spring for a motor vehicle, where an end turn region of the coil spring is the elongated solid body. The channel forms the spring base for the end turn area of the coil spring. The self-closing channel is then also referred to as a self-closing spring pad. The effects of foreign bodies penetrating between the spring and the spring base are described in the introduction to the description.
Der selbstschließende Kanal weist ferner ein Basiselement auf, das eine Auflage für den länglichen Festkörper bildet. Das Basiselement bildet im Anwendungsfall der Schraubenfeder demnach die eigentliche Federunterlage. Zusätzlich weist der selbstschließende Kanal zumindest eine Verschlusslasche, bevorzugt zumindest zwei, d.h. beispielsweise ein Paar von Verschlusslaschen, auf. Die Verschlusslasche(n) ist mechanisch derart mit dem Basiselement verbunden, dass durch eine Relativbewegung des Basiselements gegenüber einem Fußpunkt der Verschlusslasche, ein dem Fußpunkt gegenüberliegender Kopfpunkt der Verschlusslasche eine Verschlussbewegung ausführt. Die Verschlusslasche ist ausgebildet, nach der Verschlussbewegung den selbstschließenden Kanal derart zu schließen, dass der selbstschließende Kanal den länglichen Festkörper (lateral) vollständig umschließt oder den länglichen Festkörper zumindest umschließt und eine Übergangskante zwischen selbstschließendem Kanal und dem länglichen Festkörper fest an dem länglichen Festkörper anliegt. In anderen Worten umschließt der selbstschließende Kanal ein für den länglichen Festkörper vorbestimmtes bzw. zugelassenes (maximales) Volumen vollständig. Alternativ bildet die Verschlusslasche zu jedem vorbestimmten bzw. zugelassenen Volumen die Übergangskante aus. Ebenso ist eine Kombination denkbar, dass der selbstschließende Kanal bis zu einem vorbestimmten Grenzvolumen das vorbestimmte Volumen für den länglichen Festkörper vollständig umschließt und ab dem vorbestimmten Grenzvolumen die Übergangskante zu jedem weiteren vorbestimmten bzw. zugelassenen Volumen ausbildetThe self-closing channel also has a base element that forms a support for the elongated solid body. In the case of the coil spring application, the base element therefore forms the actual spring base. In addition, the self-closing channel has at least one closure tab, preferably at least two, i.e. for example a pair of closure tabs. The closure tab(s) is mechanically connected to the base element in such a way that a head point of the closure tab opposite the base point executes a closure movement due to a relative movement of the base element relative to a base point of the closure tab. The closure tab is designed to close the self-closing channel after the closure movement in such a way that the self-closing channel completely encloses the elongated solid body (laterally) or at least encloses the elongated solid body and a transition edge between the self-closing channel and the elongated solid body rests firmly on the elongated solid body. In other words, the self-closing channel completely encloses a predetermined or permitted (maximum) volume for the elongated solid. Alternatively, the closure tab forms the transition edge for each predetermined or permitted volume. A combination is also conceivable in which the self-closing channel completely encloses the predetermined volume for the elongated solid up to a predetermined limit volume and, from the predetermined limit volume, forms the transition edge to every further predetermined or permitted volume
Somit wird die Auflagefläche des länglichen Festkörpers auf dem Basiselement gegen das Eindringen von Fremdkörpern geschützt. Durch das Eindringen der Fremdkörper könnte die Feder sonst dauerhaft beschädigt werden. Der selbstschließende Kanal erzeugt somit eine zumindest formschlüssige Verbindung mit dem länglichen Festkörper, die radial bzw. quer zu dem länglichen Festkörper wirkt. Eine zusätzliche stoffschlüssige Verbindung, beispielsweise durch Kleben, kann vermieden werden.The contact surface of the elongated solid body on the base element is thus protected against the ingress of foreign bodies. Otherwise, the spring could be permanently damaged by the penetration of foreign bodies. The self-closing channel thus creates an at least positive connection with the elongated solid body, which acts radially or transversely to the elongated solid body. An additional cohesive connection, for example by gluing, can be avoided.
Die Auflage des länglichen Festkörpers auf dem Mittelteil des Kanals ist, zumindest bei Verwendung als Federunterlage, vorzugsweise in Form eines Kreissegments ausgebildet. Die Auflage kann aber auch eine andere Kontur haben, z.B. eine gerade (plane) oder ovale (eliptische) Form. Bei Verwendung des Kreissegments entspricht der Radius des Federdrahtes bzw. des länglichen Festkörpers vorzugsweise dem Radus des Kreissegments. Um einen Kanal für mehrere längliche Festkörper einsetzen zu können, kann der Radius auch dem Radius des größten Federdrahtes einer Gruppe von Federn entsprechen. Federn mit kleinerem Drahtdurchmesser passen dann trotzdem in den Kanal. Das selbsttätige Schließen des Kanals funktioniert beispielsweise auch, wenn der Federdraht kleiner ist als der Radius des Kreissegments, da das Schließen durch die auf das Basiselement wirkende Federkraft geschieht.The support of the elongated solid body on the middle part of the channel is, at least when used as a spring base, preferably in the form of a circular segment. The support can also have a different contour, e.g. a straight (plane) or oval (elliptical) shape. When using the circle segment, the radius of the spring wire or the elongated solid body preferably corresponds to the radius of the circle segment. In order to be able to use a channel for several elongated solid bodies, the radius can also correspond to the radius of the largest spring wire in a group of springs. Springs with a smaller wire diameter will still fit into the channel. The automatic closing of the channel also works, for example, if the spring wire is smaller than the radius of the circle segment, since the closing occurs through the spring force acting on the base element.
Als Fußpunkt beziehungsweise Kopfpunkt werden zwei Flächen der Verschlusslasche verstanden. Ist der selbstschließende Kanal so angeordnet, dass die Auflage für den länglichen Festkörper horizontal angeordnet ist und der längliche Festkörper von Oben auf die Auflage gelegt werden kann, kann der Fußpunkt den untersten Punkt des selbstschließenden Kanals darstellen. Analog kann der Kopfpunkt in dieser Ausrichtung des selbstschließenden Kanals, zumindest im offenen, d.h. nicht geschlossenen Zustand, den höchsten Punkt des selbstschließenden Kanals darstellen. Im geschlossenen Zustand wird der Kopfpunkt nach unten bewegt, so dass es möglich ist, dass der Kopfpunkt dann nicht mehr den höchsten Punkt des selbstschließenden Kanals darstellt. Der Kopfpunkt und ergänzend oder alternativ der Fußpunkt können parallel zur Längsrichtung des länglichen Festkörpers verlaufen.Two surfaces of the closure tab are understood as the base point or head point. If the self-closing channel is arranged in such a way that the support for the elongated solid is arranged horizontally and the elongated solid can be placed on the support from above, the base point can represent the lowest point of the self-closing channel. Analogously, in this orientation of the self-closing channel, the head point can represent the highest point of the self-closing channel, at least in the open, i.e. not closed, state. When closed, the head point is moved downwards, so that it is possible that the head point no longer represents the highest point of the self-closing channel. The head point and, additionally or alternatively, the base point can run parallel to the longitudinal direction of the elongated solid.
Idee ist es somit, einen Kanal bereitzustellen, in dem der längliche Festkörper vor in den Kanal eindringenden Festkörpern geschützt ist. Der Kanal ist durch eine einfache und somit automatisiert durchführbare Relativbewegung des Basiselements gegenüber einem Fußpunkt schließbar. Die Verwendung eines Klebstoffs o.ä. ist nicht notwendig, so dass der längliche Festkörper und der Kanal rückstandsfrei voneinander getrennt werden können und ein Prozessschritt bei der Fertigung entfällt. Dies ist ein wichtiger umwelttechnischer Aspekt beim Recycling. Ebenso kann so ein selbstschließender Kanal ausgetauscht werden, ohne dass der längliche Festkörper ebenfalls getauscht werden braucht. In anderen Worten kann der selbstschließende Kanal, beispielsweise die Federunterlage, so aufgebaut sein, dass sich beim Einbau des länglichen Festkörpers, beispielsweise der Feder, in den Kanal eine als integraler Bestandteil ausgeprägte Schutzhaube, die Verschlusslasche, über den Sitz des länglichen Festkörpers, beispielsweise des Federsitzes, legt und schließt. Das kann allein aufgrund der durch den Festkörper auf den Kanal wirkende Kraft geschehen.The idea is therefore to provide a channel in which the elongated solid body is protected from solid bodies penetrating into the channel. The channel can be closed by a simple and therefore automated relative movement of the base element relative to a base point. The use of an adhesive or similar is not necessary, so that the elongated solid body and the channel can be separated from each other without leaving any residue and a process step in production is eliminated. This is an important environmental aspect of recycling. A self-closing channel can also be replaced without the elongated solid body also having to be replaced. In other words, the self-closing channel, for example the spring base, can be constructed in such a way that when the elongated solid body, for example the spring, is installed in the channel, a protective hood, the closure tab, which is an integral part, extends over the seat of the elongated solid body, for example the Spring seat, attaches and closes. This can only happen due to the force acting on the channel through the solid body.
Der gesamte Kanal kann bevorzugt aus einem zusammenhängenden Bauteil, beispielsweise als Spritzgussteil, geformt sein. Die Federunterlage kann aber auch aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein. Insbesondere können Innenring, Mittelteil und Außenring als einzelne Teile vorliegen, die zur Fertigstellung des Kanals stoffschlüssig oder formschlüssig miteinander verbunden werden.The entire channel can preferably be formed from a coherent component, for example as an injection molded part. The spring pad but can also be composed of several parts. In particular, the inner ring, middle part and outer ring can be present as individual parts, which are connected to one another in a materially or positively locking manner to complete the channel.
Der Kanal kann einen Kunststoff, insbesondere einen elastischen Kunststoff ausgewählt aus einer Gruppe von Elastomeren oder elastomerhaltigen Kunststoffen, insbesondere Polyurethan, Acrylnitril-Butadien-Acrylat, Acrylnitril-chloriertes Polyethylen-Styrol, Acrylnitril-Methylmethacrylat, Butadien-Kautschuk, Butylkautschuk, Chloropren-Kautschuk, Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer, Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, Ethylenvinylacetat, Fluorkautschuk, Isopren-Kautschuk, Naturkautschuk, Polyisobutylen, Polyvinylbutyral, Silikon-Kautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk, Vinylchlorid-Ethylen, Vinylchlorid-Ethylen-Methacrylat oder einer Kombination hiervon aufweisen oder daraus bestehen. Eine Härte des verwendeten Materials des Kanals liegt beispielsweise in einem Bereich von 50-80 Shore-A, bevorzugt 70-80 Shore-A. Zur Stabilisierung des Kanals können auch Einleger, z.B. aus einem weiteren, insbesondere härteren Kunststoff in die Federunterlage integriert sein.The channel can be a plastic, in particular an elastic plastic, selected from a group of elastomers or elastomer-containing plastics, in particular polyurethane, acrylonitrile-butadiene acrylate, acrylonitrile-chlorinated polyethylene-styrene, acrylonitrile-methyl methacrylate, butadiene rubber, butyl rubber, chloroprene rubber, Ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-propylene-diene rubber, ethylene-vinyl acetate, fluororubber, isoprene rubber, natural rubber, polyisobutylene, polyvinyl butyral, silicone rubber, styrene-butadiene rubber, vinyl chloride-ethylene, vinyl chloride-ethylene methacrylate or a combination have or consist of this. A hardness of the channel material used is, for example, in a range of 50-80 Shore-A, preferably 70-80 Shore-A. To stabilize the channel, inserts, for example made of a further, particularly harder plastic, can also be integrated into the spring base.
In Ausführungsbeispielen ist die Verschlusslasche ausgebildet, die Verschlussbewegung auszuführen, wenn die Relativbewegung durch Druck auf die Auflage für den länglichen Festkörper des Basiselements ausgeführt ist. Somit kann der längliche Festkörper, beispielsweise mittels eine Roboters, auf das Basiselement gedrückt werden, wobei sich automatisch der Kanal verschließt. Kanal und länglicher Festkörper können somit in einem Verfahrensschritt miteinander verbunden werden. Würde beides geklebt, wären weitere Schritte wie beispielsweise das Einbringen des Klebstoffs und eine Wartezeit zum Aushärten des Klebstoffs nötig.In exemplary embodiments, the closure tab is designed to carry out the closure movement when the relative movement is carried out by pressure on the support for the elongated solid body of the base element. The elongated solid body can thus be pressed onto the base element, for example by means of a robot, with the channel automatically closing. Channel and elongated solid body can thus be connected to one another in one process step. If both were glued, further steps would be necessary such as introducing the adhesive and waiting time for the adhesive to harden.
In weiteren Ausführungsbeispielen liegt der selbstschließende Kanal im montierten Zustand mit dem Fußpunkt auf einer Unterlage auf, wobei die Unterlage ausgebildet ist, bei einem Druck auf die Auflage für den länglichen Festkörper in Richtung der Unterlage eine Gegenkraft aufzubringen, die es ermöglicht, dass sich die Auflage relativ zu dem Fußpunkt in Richtung der Unterlage bewegt. Optional handelt es sich bei der Unterlage um einen Federteller. Es sind jedoch auch weitere Unterlagen denkbar, die im eingebauten Zustand unbeweglich montierbar sind. Optional ist die Unterlage Teil des selbstschließenden Kanals und ausgebildet, unbeweglich in einem System, beispielsweise einem Kraftfahrzeug, montiert zu sein.In further exemplary embodiments, the self-closing channel in the assembled state rests with its base on a base, the base being designed to apply a counterforce when pressure is applied to the support for the elongated solid body in the direction of the base, which enables the support to move moves relative to the base point in the direction of the base. Optionally, the base is a spring plate. However, other documents are also conceivable that can be mounted immovably when installed. Optionally, the base is part of the self-closing channel and is designed to be immovably mounted in a system, for example a motor vehicle.
In weiteren Ausführungsbeispielen ist das Basiselement mittels eines Stegs mit dem Kopfpunkt der Verschlusslasche mechanisch verbunden, so dass der Steg, durch die Relativbewegung des Basiselements zu dem Fußpunkt, den Kopfpunkt bewegt, insbesondere den Kopfpunkt in Richtung der Relativbewegung bewegt, um die Verschlussbewegung auszuführen. Eine weitere Bewegung des Kopfpunkts, beispielsweise quer zu der Relativbewegung, ist ebenfalls zusätzlich möglich. So kann der Kopfpunkt z.B. eine Bewegung auf einer gekrümmten Linie durchführen.In further exemplary embodiments, the base element is mechanically connected to the head point of the closure tab by means of a web, so that the web, through the relative movement of the base element to the base point, moves the head point, in particular moves the head point in the direction of the relative movement in order to carry out the closure movement. A further movement of the head point, for example transversely to the relative movement, is also possible. For example, the head point can move on a curved line.
In Ausführungsbeispielen weist ein Übergang des Stegs zu dem Kopfpunkt der Verschlusslasche die Abwesenheit einer Spitze auf. Bevorzugt ist der Übergang abgerundet, d.h. der Übergang weist z.B. einen Teilkreis bzw. ein Teiloval auf. Hier ist die Gefahr, dass der Übergang zwischen Steg und Kopfpunkt reißt, geringer, wenn dieser die Abwesenheit der Spitze aufweist. Bei einer Zugbelastung, wie sie hier bevorzugt auftritt, reißt ein spitzer Übergang schneller als ein gebogener Übergang wie bei einem Oval bzw. Kreis.In exemplary embodiments, a transition from the web to the head point of the closure tab has the absence of a tip. The transition is preferably rounded, i.e. the transition has, for example, a partial circle or a partial oval. The risk of the transition between the web and the tip point breaking is lower if the tip is missing. When subjected to a tensile load, as occurs here, a pointed transition tears more quickly than a curved transition such as an oval or circle.
Weitere Ausführungsbeispiele zeigen, dass eine Größe der Verschlusslasche so gewählt ist, dass es eine Projektion eines Volumens des selbstschließenden Kanals, das der längliche Festkörper ausfüllen darf, wenn der längliche Festkörper auf dem Basiselement aufliegt, auf die Verschlusslasche gibt, die vollständig innerhalb der Verschlusslasche liegt. Bei dem Volumen handelt sich demnach um das (maximale) für den länglichen Festkörper vorbestimmte Volumen. In einer anderen Betrachtung ist die Verschlusslasche an dem Volumen des selbstschließenden Kanals, das der längliche Festkörper ausfüllen darf, wenn der längliche Festkörper auf dem Basiselement aufliegt, vorbeigeführt. Der Kopfpunkt der Verschlusslasche ragt dann über das Volumen hinaus. Das Volumen, das der längliche Festkörper ausfüllen darf, ergibt sich beispielsweise aus der Spezifikation des länglichen Kanals. Dort ist festgelegt, welche maximale Querschnittsfläche, beispielsweise welchen Radius bzw. welche Breite und welche Höhe, der längliche Festkörper zur Verwendung mit dem selbstschließenden Kanal aufweisen darf. Aus diesen Angaben ergibt sich das (maximale) Volumen, dass der längliche Festkörper ausfüllen darf. Dies ermöglicht es, den selbstschließenden Kanal mittels der Verschlusslasche vollständig oder zumindest überwiegend zu schließen.Further exemplary embodiments show that a size of the closure tab is selected such that there is a projection of a volume of the self-closing channel, which the elongated solid body is allowed to fill when the elongated solid body rests on the base element, onto the closure tab that lies completely within the closure tab . The volume is therefore the (maximum) volume predetermined for the elongated solid. In another view, the closure tab is guided past the volume of the self-closing channel, which the elongated solid body is allowed to fill when the elongated solid body rests on the base element. The head point of the closure tab then protrudes beyond the volume. The volume that the elongated solid is allowed to fill results, for example, from the specification of the elongated channel. There it is specified what maximum cross-sectional area, for example what radius or what width and what height, the elongated solid body may have for use with the self-closing channel. This information results in the (maximum) volume that the elongated solid can fill. This makes it possible to completely or at least predominantly close the self-closing channel using the closure tab.
In Ausführungsbeispielen weist die Verschlusslasche zwischen Fußpunkt und Kopfpunkt eine Verjüngung auf. Dies reduziert die Kraft, die benötigt wird, um die Verschlussbewegung der Verschlusslasche auszuführen. In anderen Worten kann die Verschlusslasche bis zu ihrem Kopfpunkt eine einheitliche Wanddicke aufweisen. Es ist jedoch vorteilhaft, wenn die Verschlusslasche unterschiedliche Wanddicken aufweist. Bevorzugt weist die Verschlusslasche im geöffneten Zustand neben dem länglichen Festkörper einen Abschnitt auf, in dem eine, vom Fußpunkt zum Kopfpunkt betrachtet, abnehmende Wanddicke vorliegt. Dabei ist die Kraftbeanspruchung bei Zug der Stege bei der Wahl der Wanddicke der Stege zu berücksichtigen. Die Festigkeit des Materials des Kanals sollte nicht überschritten werden. Ebenso können die Wandstärken der Stege unterschiedlichste Werte annehmen, wobei hier die Kraftbeanspruchung bei Zug der Verschlusslasche zu berücksichtigen ist und die Festigkeit des Materials des Kanals nicht überschreiten sollte.In exemplary embodiments, the closure tab has a taper between the base point and the head point. This reduces the force required to perform the locking movement of the locking tab. In other words, the closure tab can have a uniform wall thickness up to its head point. However, it is advantageous if the closure tab has different wall thicknesses. When open, the closure tab preferably points next to the elongated solid body has a section in which there is a decreasing wall thickness, viewed from the base point to the top point. The force load when the webs are pulled must be taken into account when choosing the wall thickness of the webs. The strength of the duct material should not be exceeded. The wall thicknesses of the webs can also have a wide variety of values, whereby the force exerted when the closure tab is pulled must be taken into account and should not exceed the strength of the material of the channel.
In weiteren Ausführungsbeispielen weist der selbstschließende Kanal eine Krümmung auf, um einen in Längsrichtung gekrümmten länglichen Festkörper aufzunehmen. Die Verschlusslasche kann dann in Längsrichtung des selbstschließenden Kanals Einkerbungen (beispielsweise Schnitte oder sich verjüngende, beispielsweise V-förmige Einkerbungen) durch den Kopfpunkt aufweist, um einen verbesserten Verschluss des gekrümmten Kanals zu ermöglichen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn sich die Verschlusslasche auf einer Außenseite des gekrümmten selbstschließenden Kanals befindet. Weist der gekrümmte selbstschließende Kanal auf seiner Innenseite ergänzend oder alternativ die Verschlusslasche auf, ist es vorteilhaft, für die Verschlusslasche ein Material zu verwenden, dass dehnbar ist. Somit ist es einfacher möglich, die innere Verschlusslasche nach außen zu biegen, um die Verschlussbewegung ausführen zu können. Im Hinblick auf die vorgenannte Projektion des Volumens auf die Verschlusslasche sei angemerkt, dass die Einkerbungen als Teil der Verschlusslasche angesehen werden.In further embodiments, the self-closing channel has a curvature to accommodate a longitudinally curved elongated solid body. The closure tab may then have notches (for example cuts or tapered, for example V-shaped notches) through the head point in the longitudinal direction of the self-closing channel to enable improved closure of the curved channel. This is particularly advantageous if the closure tab is located on an outside of the curved, self-closing channel. If the curved self-closing channel additionally or alternatively has the closure tab on its inside, it is advantageous to use a material that is stretchable for the closure tab. This makes it easier to bend the inner closure tab outwards in order to be able to carry out the closure movement. With regard to the aforementioned projection of the volume onto the closure flap, it should be noted that the notches are viewed as part of the closure flap.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel offenbart, dass eine Stirnseite des selbstschließenden Kanals ein Abschlusselement aufweist, um den Kanal vor einem stirnseitigen Eindringen des Fremdkörpers zu schützen. Durch die Verschlusslasche ist der selbstschließende Kanal radial bzw. quer zu dem länglichen Festkörper gegen das Eindringen von Fremdkörpern geschützt. Ist es jedoch konstruktionsbedingt auch möglich, dass Fremdkörper stirnseitig in den Kanal eindringen können, so kann das Abschlusselement den Kanal auch dort vor einem Eindringen der Fremdkörper schützen.A further exemplary embodiment discloses that an end face of the self-closing channel has a closing element in order to protect the channel from frontal penetration of the foreign body. The closing tab protects the self-closing channel radially or transversely to the elongated solid body against the ingress of foreign bodies. However, if, due to the design, it is also possible that foreign bodies can penetrate into the channel at the front, the closing element can also protect the channel there from penetration of the foreign bodies.
An der der Stirnseite des Kanals abgewandten Seite (dies entspricht bei einer Federunterlage dem Ende des Ablösebereichs der Feder) weist der selbstschließende Kanal in Ausführungsbeispielen Dichtlippen auf, die den länglichen Festkörper gegen ein Eindringen von Fremdkörpern (Flüssigkeiten und Schmutz) an dieser Stelle schützen.On the side facing away from the end face of the channel (in the case of a spring base, this corresponds to the end of the release area of the spring), the self-closing channel in exemplary embodiments has sealing lips which protect the elongated solid against penetration of foreign bodies (liquids and dirt) at this point.
Weitere Ausführungsbeispiele zeigen, dass selbstschließende Kanal ausgebildet ist, auf einer Unterlage aufzuliegen. Das Basiselement kann dann einen Verbindungspartner aufweisen, der ausgebildet ist, eine mechanische, beispielsweise formschlüssige, Verbindung mit einem korrespondierenden Verbindungspartner der Unterlage einzugehen, nachdem das Basiselement die Relativbewegung gegenüber dem Fußpunkt der Verschlusslasche durchgeführt hat, so dass das Basiselement in seiner Endposition mechanisch fixiert ist. Somit kann verhindert werden, dass sich der selbstschließende Kanal unbeabsichtigt wieder öffnet. Vorzugsweise ist der Verbindungspartner des Basiselements integraler Bestandteil desselben. In anderen Worten kann sich der Verbindungspartner des Basiselements formschlüssig mit dem Federteller verbinden, indem der Verbindungspartner in eine entsprechende Aussparung als Verbindungspartner der Unterlage (Negativform des Verbindungspartners) des Federtellers eintauchen und sich formschlüssig verankern. Dadurch wird sichergestellt, dass sich das Basiselement bei Abheben der Feder nicht wieder vom Federteller löst, sich daraufhin die Schutzhaube öffnet und Fremdkörper in den Kanal eindringen können.Further exemplary embodiments show that the self-closing channel is designed to rest on a base. The base element can then have a connection partner which is designed to enter into a mechanical, for example positive, connection with a corresponding connection partner of the base after the base element has carried out the relative movement with respect to the base point of the closure tab, so that the base element is mechanically fixed in its end position . This can prevent the self-closing channel from opening again unintentionally. Preferably, the connection partner of the base element is an integral part of the same. In other words, the connection partner of the base element can connect to the spring plate in a form-fitting manner by the connection partner dipping into a corresponding recess as a connection partner of the base (negative form of the connection partner) of the spring plate and anchoring itself in a form-fitting manner. This ensures that when the spring is lifted off, the base element does not come loose from the spring plate again, causing the protective cover to open and foreign bodies to enter the channel.
Die bisherigen Ausführungsbeispiele können sowohl mit einer als auch mit zwei Verschlusslaschen ausgeführt werden. Nachfolgende Ausführungsbeispiele zeigen, sofern nichts Anderes erwähnt ist, den selbstschließenden Kanal mit einer weiteren (zweiten) Verschlusslasche. Die weitere Verschlusslasche ist auf der der Verschlusslasche abgewandten Seite mechanisch derart mit dem Basiselement verbunden, dass durch eine Relativbewegung des Basiselements gegenüber einem Fußpunkt der weiteren Verschlusslasche, ein dem Fußpunkt gegenüberliegender Kopfpunkt der weiteren Verschlusslasche eine Verschlussbewegung ausführt. Die weitere Verschlusslasche ist gemeinsam mit der Verschlusslasche ausgebildet, nach der Verschlussbewegung den selbstschließenden Kanal derart zu schließen, dass der selbstschließende Kanal den länglichen Festkörper vollständig umschließt oder den länglichen Festkörper zumindest überwiegend umschließt und eine Übergangskante zwischen selbstschließendem Kanal und dem länglichen Festkörper fest an dem länglichen Festkörper anliegt.The previous exemplary embodiments can be designed with either one or two closure tabs. Unless otherwise stated, the following exemplary embodiments show the self-closing channel with a further (second) closure tab. The further closure tab is mechanically connected to the base element on the side facing away from the closure tab in such a way that a relative movement of the base element relative to a base point of the further closure tab causes a head point of the further closure tab opposite the base point to carry out a closure movement. The further closure tab is designed together with the closure tab to close the self-closing channel after the closure movement in such a way that the self-closing channel completely encloses the elongated solid or at least predominantly encloses the elongated solid and a transition edge between the self-closing channel and the elongated solid is firmly attached to the elongated Solid body is present.
Die weitere Verschlusslasche kann symmetrisch zu der (ersten) Verschlusslasche ausgebildet sein. Insbesondere bei einem gekrümmten selbstschließenden Kanal ist es jedoch möglich, beide Verschlusslaschen auch nicht symmetrisch auszuführen.The further closure tab can be designed symmetrically to the (first) closure tab. However, particularly in the case of a curved, self-closing channel, it is possible to design both closure tabs in a non-symmetrical manner.
Vorteilhafterweise überlappen sich die Verschlusslasche und die weitere Verschlusslasche einander berührend, um den länglichen Festkörper vollständig zu umschließen. Somit können beispielsweise Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden, ohne dass eine Öffnung entsteht, durch den Fremdkörper in den Kanal eindringen können.Advantageously, the closure tab and the further closure tab overlap each other, touching each other, in order to completely enclose the elongated solid body. This makes it possible, for example, to compensate for manufacturing tolerances, without creating an opening through which foreign bodies can enter the canal.
Weiterhin kann die Verschlusslasche und die weitere Verschlusslasche zueinander korrespondierende Verbindungselemente aufweisen, um eine mechanische, beispielsweise formschlüssige, stoffschlüssige oder kraftschlüssige, Verbindung zwischen den überlappenden Verschlusslaschen zu erhalten. Als formschlüssige Verbindung können z.B. zwei einseitige Rasthaken (auch als Rastnasen bezeichnet), als korrespondierende Verbindungselemente verwendet werden. Als kraftschlüssige Verbindung können zwei Magnete oder ein Magnet und ein ferromagnetischer Werkstoff als korrespondierende Verbindungselemente verwendet werden. Auch eine stoffschlüssige Verbindung, beispielsweise durch einen Klebstoff ist hier möglich, da nur der selbstschließende Kanal an sich (d.h. mit sich selbst) verklebt wird. Zum Herausnehmen des länglichen Festkörpers kann der selbstschließende Kanal aufgeschnitten und der längliche Festkörper entnommen werden. Alternativ kann der längliche Festkörper auch axial bzw. in Längsrichtung aus dem selbstschließenden Kanal herausgezogen werden. Beispielsweise können die gegenüberliegenden Kopfpunkte der Verschlusslaschen geometrisch so ausgeführt sein, dass sie sich ineinander verankern, wenn sich die Verschlusslaschen vollständig schließen.Furthermore, the closure tab and the further closure tab can have connecting elements that correspond to one another in order to obtain a mechanical, for example positive, cohesive or non-positive, connection between the overlapping closure tabs. As a form-fitting connection, for example, two one-sided locking hooks (also referred to as locking lugs) can be used as corresponding connecting elements. As a non-positive connection, two magnets or a magnet and a ferromagnetic material can be used as corresponding connecting elements. A cohesive connection, for example using an adhesive, is also possible here, since only the self-closing channel is glued to itself (i.e. to itself). To remove the elongated solid, the self-closing channel can be cut open and the elongated solid can be removed. Alternatively, the elongated solid body can also be pulled out of the self-closing channel axially or in the longitudinal direction. For example, the opposite head points of the closure tabs can be designed geometrically in such a way that they anchor into one another when the closure tabs close completely.
Ferner ist ein System umfassend den selbstschließenden Kanal sowie den länglichen Festkörper offenbart. Ebenso ist ein System offenbart, umfassend den selbstschließenden Kanal und die Unterlage für den Kanal. Auch ist ein System umfassend den selbstschließenden Kanal, die Unterlage für den Kanal und den länglichen Festkörper offenbart.Furthermore, a system comprising the self-closing channel and the elongated solid body is disclosed. Also disclosed is a system comprising the self-closing channel and the support for the channel. Also disclosed is a system comprising the self-closing channel, the support for the channel and the elongated solid.
Ausführungsbeispiele zeigen ein korrespondierendes Verfahren zum Verschließen eines länglichen Festkörpers in dem selbstschließenden Kanal gemäß einem der vorherigen Ansprüche mit folgenden Schritten: a) Einlegen des länglichen Festkörpers auf das Basiselement des selbstschließenden Kanals; b) Ausüben einer Druckkraft auf den länglichen Festkörper in Richtung des Basiselements, so dass das Basiselement heruntergedrückt wird und die Verschlusslasche die Verschlussbewegung ausführt.Embodiments show a corresponding method for closing an elongated solid body in the self-closing channel according to one of the preceding claims with the following steps: a) inserting the elongated solid body onto the base element of the self-closing channel; b) Exerting a compressive force on the elongated solid body in the direction of the base element, so that the base element is pressed down and the closure tab carries out the closure movement.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
-
1 : eine schematische Schnittdarstellung durch einen selbstschließenden Kanal mit einem darin eingelegten länglichen Festkörper, wobei1a den geöffneten selbstschließenden Kanal,1b die Bewegungsrichtung der beweglichen Elemente des selbstschließenden Kanals,1c den geschlossenen selbstschließenden Kanal und1d eine Alternative zu1c zeigt; -
2 : den selbstschließenden Kanal in der gleichen Querschnittsdarstellung wie in1 , wobei2a und2b den selbstschließenden Kanal auf einer Unterlage zeigen in die der selbstschließende Kanal mit dem Schließen einrastet um ein unbeabsichtigtes Öffnen des Kanals zu verhindern und wobei2c einen weiteren Mechanismus durch Einrasten der Beweglichen Teile des selbstschließenden Kanals zeigt; -
3 eine schematische Seitenansicht eines gekrümmten selbstschließenden Kanals, der einen gekrümmten länglichen Festkörper aufnehmen kann, wobei3a den Kanal in seinem geöffneten Zustand,3b den Kanal analog zu1b mit Bewegungspfeilen und3c in seinem geschlossenen Zustand zeigt; -
4 eine schematische Querschnittdarstellung des selbstschließenden Kanals mit variablen Bemaßungen zur Darstellung von Mindestabmessungen; -
5 eine schematische Schnittdarstellung des selbstschließenden Kanals, wobei5a die Abwesenheit von Spitzen beim Übergang des Stegs zur Verschlusslasche offenbart und5b zusätzlich eine Verjüngung der Verschlusslasche zeigt; -
6 in6a eine schematische perspektivische Darstellung des gekrümmten selbstschließenden Kanals und6b eine korrespondierende Draufsicht auf den gekrümmten selbstschließenden Kanal zeigt.
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1 : a schematic sectional view through a self-closing channel with an elongated solid body inserted therein, where1a the opened self-closing channel,1b the direction of movement of the movable elements of the self-closing channel,1c the closed self-closing channel and1d an alternative to1c shows; -
2 : the self-closing channel in the same cross-sectional view as in1 , where2a and2 B Show the self-closing channel on a surface into which the self-closing channel locks into place when closing to prevent the channel from opening unintentionally and whereby2c shows another mechanism by engaging the movable parts of the self-closing channel; -
3 a schematic side view of a curved self-closing channel capable of receiving a curved elongate solid, wherein3a the channel in its open state,3b the channel analogue1b with movement arrows and3c in its closed state; -
4 a schematic cross-sectional representation of the self-closing channel with variable dimensions to represent minimum dimensions; -
5 a schematic sectional view of the self-closing channel, where5a the absence of peaks at the transition from the web to the closure tab reveals and5b additionally shows a tapering of the closure tab; -
6 in6a a schematic perspective view of the curved self-closing channel and6b shows a corresponding top view of the curved self-closing channel.
Bevor nachfolgend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail anhand der Zeichnungen näher erläutert werden, wird darauf hingewiesen, dass identische, funktionsgleiche oder gleichwirkende Elemente, Objekte und/oder Strukturen in den unterschiedlichen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, so dass die in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellte Beschreibung dieser Elemente untereinander austauschbar ist bzw. aufeinander angewendet werden kann.Before exemplary embodiments of the present invention are explained in more detail below with reference to the drawings, it should be noted that identical, functionally identical or equivalent elements, objects and/or structures are provided with the same reference numerals in the different figures, so that those shown in different exemplary embodiments Description of these elements is interchangeable or can be applied to one another.
In
Am Beispiel Federunterlage wird das Prinzip des selbstschließenden Kanals nochmals erläutert. Dieses lässt sich entsprechend auf weitere selbstschließende Kanäle anwenden. Die Federunterlage 22 weist einen äußeren und einem inneren Ring 26, 26' auf, zwischen denen ein Mittelteil 24 angeordnet ist. Innerer und äußerer Ring 26, 26' besitzen jeweils einen nach oben ragenden, länglichen Fortsatz 32, 32'. Diese Fortsätze bilden im geschlossenen Zustand die Schutzhaube der Federunterlage 20. Das Mittelteil 24 ist über Seitenwände 28 auf der einen Seite mit dem Fortsatz 32 des äußeren 26 und auf der anderen Seite mit dem Fortsatz 32' des inneren Rings 26' der Federunterlage 20 verbunden. Vor dem Aufdrücken der Feder 22 auf die Federunterlage 20 liegen der äußere und der innere Ring 26, 26' der Federunterlage 20 auf dem Federteller 38 auf. Das Mittelteil 24, in dem der Federdraht 22 aufgenommen wird, befindet sich in einem Abstand s3 (s.
Durch Drücken des Mittelteils 24 auf die Federunterlage 20 bewegen sich das Mittelteil 24 und beide Seiten der Schutzhaube 26, 26` in Richtung der Bewegungspfeile 36 (s.
Im geschlossenen Zustand ist das Mittelteil 24 bis auf den Federteller 38 abgesenkt. Solange die Federkraft auf die Federunterlage 20 wirkt, bleibt die Schutzhaube geschlossen und verhindert das Eindringen von Schmutz. Ergänzend kann wie z.B. in
Ferner zeigt
Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar.Although some aspects have been described in connection with a device, it is understood that these aspects also represent a description of the corresponding method, so that a block or a component of a device is also to be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step. Analogously, aspects that have been described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or detail or feature of a corresponding device.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.The embodiments described above are merely illustrative of the principles of the present invention. It will be understood that modifications and variations of the arrangements and details described herein will occur to others skilled in the art. Therefore, it is intended that the invention be limited only by the scope of the following claims and not by the specific details presented from the description and explanation of the exemplary embodiments herein.
Bezugszeichenliste:List of reference symbols:
- 2020
- selbstschließender Kanalself-closing channel
- 2222
- länglicher Festkörperelongated solid
- 2424
- BasiselementBasic element
- 2626
- VerschlusslascheClosing tab
- 2828
- Stegweb
- 3030
- Fußpunktfoot point
- 3232
- KopfpunktHead point
- 3434
- ÜbergangskanteTransition edge
- 3636
- BewegungspfeileMovement arrows
- 3838
- Unterlagedocument
- 4040
- VerbindungspartnerConnection partner
- 4242
- VerbindungspartnerConnection partner
- 4444
- VerbindungselementeFasteners
- 4646
- Einkerbungnotch
- 4848
- Übergang Steg zu KopfpunktTransition from bridge to head point
- 5050
- Verjüngungrejuvenation
- 5252
- FortsetzungspunkteContinuation points
- 5454
- AbschlusselementClosing element
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102020205313 A1 [0004]DE 102020205313 A1 [0004]
- DE 102018214797 B3 [0006]DE 102018214797 B3 [0006]
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- 2022-09-19 DE DE102022209825.0A patent/DE102022209825A1/en not_active Ceased
-
2023
- 2023-09-11 WO PCT/EP2023/074889 patent/WO2024061676A1/en unknown
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2024061676A1 (en) | 2024-03-28 |
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R016 | Response to examination communication | ||
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