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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für einen optoelektronischen Sensor.
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Die
DE 20 2005 016 939 U1 offenbart eine Sensoreinrichtung, die über zwei Halteelemente an einer Basisfläche befestigt ist. Zu diesem Zweck wird die Sensoreinrichtung über eine Kopf- und Fußseite von den beiden an der Basisfläche befestigten Halteelementen schraubstockartig umschlossen. Um eine positionsgenaue und bei einem Gerätetausch auch reproduzierbare Zuordnung zwischen den Halteelementen und der Sensoreinrichtung sicherzustellen, ist an wenigstens einem Halteelement ein drehbares und in einer Winkelstellung fixierbares Formelement angebracht, welches in eine entsprechende Aufnahme an der Kopf- und/oder der Fußseite des Gehäuses der Sensoreinrichtung formschlüssig eingefügt werden kann.
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Aus der
DE 20 2007 005 332 U1 ist eine Klemmvorrichtung zum Befestigen und/oder Justieren eines optoelektronischen Sensors, insbesondere eines Lichtgitters, an einem eine Nut oder Befestigungsöffnung aufweisenden Befestigungsprofil offenbart. Der Sensor weist zylindrische Befestigungsabschnitte auf, wobei die Klemmvorrichtung ringförmig ausgebildet ist zur Aufnahme der Befestigungsabschnitte, mit einem offenen Abschnitt zur Spreizung der Klemmvorrichtung in der Nut des Befestigungsprofils. An den Enden des offenen Abschnitts sind jeweils Klemmhaken ausgebildet. Die Klemmvorrichtung ist an den jeweiligen Innenseiten zu dem offenen Abschnitt hin jeweils geradlinig einander zulaufend ausgebildet und gegenüberliegend zu dem offenen Abschnitt ist ein Spannmittel vorgesehen zum Spannen des Befestigungsabschnittes in Richtung des offenen Abschnitts.
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Die vorgenannten Befestigungsmöglichkeiten weisen den Nachteil auf, dass gerade sehr lange und damit sehr schwere Lichtgitter nicht befestigt werden können, da die genannten Halter nur eine durchschnittliche Tragekraft gewährleisten.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Befestigungsvorrichtung für Lichtgitter bereitzustellen, die stabiler ist und die für höhere Tragekräfte ausgelegt ist.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Befestigungsvorrichtung mit einem Grundkörper, einem Klemmkörper und einem Klemmbügel zum Befestigen und/oder Justieren eines optoelektronischen Sensors an einem Montagekörper, wobei der Klemmbügel ringförmig ausgebildet ist zur Aufnahme eines Befestigungsabschnittes und zwei Abschnitte aufweist, wobei ein erster Abschnitt mit dem Grundkörper und ein zweiter Abschnitt mit dem Klemmkörper verbunden ist und mit einem Befestigungsmittel zum Anpressen des Klemmkörpers an den Grundkörper, wodurch der Klemmbügel den Befestigungsabschnitt kraftschlüssig umspannt.
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Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung benötigt weniger Platz als die Halterungen nach dem Stand der Technik. Durch die Verwendung von im Wesentlichen nur wenigen einfachen mechanischen Teilen, nämlich dem Grundkörper, dem Klemmkörper und dem Klemmbügel mit zugehörigem Befestigungsmittel ist die Befestigungsvorrichtung sehr preiswert herstellbar.
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Da die Befestigungsvorrichtung nur durch das Anpressen von Klemmkörper an den Grundkörper mit dem Befestigungsmittel zum Anpressen erfolgt, ist ein einfaches Austauschen eines optoelektronischen Sensors möglich.
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Die Befestigungseinrichtung ist für den Einsatz im Lebensmittelbereich geeignet. Da der Klemmbügel ringförmig ausgebildet ist, ist dieser einfach zu reinigen und auch Ablagerungen von Schmutz werden erschwert. Auch der Grundkörper und Klemmkörper weisen glatte und schmutzabweisende Oberflächen auf, so dass die gesamte Befestigungsvorrichtung einfach zu reinigen ist und daher für den Einsatz im lebensmittelverarbeitenden Gewerbe geeignet ist.
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In Weiterbildung der Erfindung sind der Grundkörper und der Klemmkörper identisch ausgebildet. Durch die identische Ausbildung von Grundkörper und Klemmkörper muss nur ein einziges Teil für die Herstellung von Grundkörper und Klemmkörper vorgesehen werden. Auch wird die Montage des Halters vereinfacht, da der Grundkörper und der Klemmkörper austauschbar sind.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Befestigungsmittel zum Anpressen durch eine Verbindungsschraube gebildet. Gemäß dieser Ausführungsform kann der optoelektronische Sensor nur mit dieser einen Verbindungsschraube pro Befestigungsvorrichtung befestigt werden. Dadurch wird die Montage sehr einfach durchführbar, da die Verbindungsschraube ausreicht, den optoelektronischen Sensor zu justieren und zu arretieren.
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In Weiterbildung der Erfindung ist der Grundkörper und der Klemmkörper aus Zinkdruckguss hergestellt. Zinkdruckguss hat den Vorteil, dass der Grundkörper und der Klemmkörper sehr preiswert herstellbar sind und Zinkdruckguss eine hohe Festigkeit aufweist sowie hohen mechanischen Beanspruchungen standhält. Weiter ist Zinkdruckguss für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie geeignet.
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In Weiterbildung der Erfindung besteht der Klemmbügel aus Aluminium. Aluminium hat den Vorteil, dass der Werkstoff auch eine sehr hohe Stabilität aufweist und gleichzeitig sehr leicht ist. Aluminium eignet sich auch für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie, da Aluminium korrosionsbeständig ist und durch den Gebrauch von intensiven Reinigungsmitteln und Dampfstrahlgeräten nicht beeinträchtigt wird.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist der Klemmbügel austauschbar angeordnet. Durch die Austauschbarkeit des Klemmbügels kann die Befestigungsvorrichtung sehr einfach an verschiedene Baugrößen von optoelektronischen Sensoren angepasst werden. Nur durch Austauschen des Klemmbügels kann die Befestigungsvorrichtung einen anderen Sensor aufnehmen. Der Grundkörper und der Klemmkörper bleiben dabei identisch. Auch bei einem Bruch aufgrund außergewöhnlicher Belastung kann die Befestigungsvorrichtung einfach wieder instand gesetzt werden.
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Bevorzugt weist der Klemmbügel einen Querschnittsdurchmesser von 1,5 mm bis 5 mm auf. Ein Querschnittsdurchmesser von 1,5 mm bis 5 mm führt zu einer ausreichenden Stabilität des Klemmbügels für verschieden lange optoelektronische Sensoren. Durch die vorgesehenen Querschnittsdurchmesser kann der Klemmbügel auch komfortabel durch das Anpressen des Klemmkörpers an den Grundkörper, beispielsweise mit der Verbindungsschraube, den Sensor befestigen. Die Klemmkräfte können dabei einfach mit einem Schraubendreher manuell aufgebracht werden.
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Für erhöhte Schwing-/Schockanforderungen, beispielsweise bei Stanzmaschinen oder Blechpressen ist es vorgesehen, dass zwischen dem Grundkörper und dem Montageabschnitt ein Schwing-/Schockabsorber angeordnet ist. Der Schwing-/Schockabsorber besteht beispielsweise aus einem Gummielement, dass Vibrationen, Stöße, Schwingungen usw. aufnimmt und dämpft.
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In Weiterbildung der Erfindung weist der Klemmbügel, der Grundkörper oder auch der Klemmkörper Fixiermittel auf, um ein Herausrutschen des Klemmbügels aus dem Grundkörper und/oder dem Klemmkörper zu vermeiden. Die Fixiermittel werden beispielsweise durch eine raue Oberfläche, durch eine Rändelung oder durch eine Zahnstruktur auf der Klemmbügeloberfläche im Bereich der Abschnitte gebildet. Jedoch können auch die Klemmbügelaufnahmen des Grundkörpers oder des Klemmkörpers die Fixiermittel aufweisen. Dadurch ist eine bessere Montage der Befestigungsvorrichtung gewährleistet.
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Bevorzugt ist der Befestigungsabschnitt eine Endkappe des Sensors oder ein rohrförmiger Abschnitt, der nicht Teil des Sensors ist.
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Der Befestigungsabschnitt wird besonders bevorzugt durch jeweils eine Endkappe des Sensors gebildet. Eine solche Endkappe weist einen zylindrischen Abschnitt auf, der von dem Klemmbügel umgriffen wird. Dadurch ist der Sensor in dem Klemmbügel um eine Zylinderachse drehbar angeordnet zur Justage des Sensors. Durch Anpressen des Klemmkörpers an den Grundkörper wird der Sensor dann nach einer Justage final fixiert.
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Jedoch kann es auch vorgesehen sein, dass der Befestigungsabschnitt durch einen rohrförmigen Abschnitt gebildet wird, der nicht Teil des Sensors ist. Der Grundkörper und der Klemmkörper sind bei dieser Ausführung an dem Sensor befestigt und der Klemmbügel umgreift den rohrförmigen Abschnitt. Der Sensor kann durch den Klemmbügel der Befestigungsvorrichtung um eine Rohrachse des rohrförmigen Abschnittes gedreht und justiert werden. Durch Anpressen des Klemmkörpers an den Grundkörper, beispielsweise mit der Verbindungsschraube wird der Sensor dann wiederum nach einer Justage abschließend fixiert. Dadurch ist die Befestigungsvorrichtung für eine flexible Montage vorgesehen.
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Bevorzugt wird mit der Befestigungsvorrichtung ein Lichtgitter, insbesondere ein Sicherheitslichtgitter justiert und fixiert. Lichtgitter weisen ein längliches Gehäuse auf, das an den kurzseitigen Enden mit jeweils einer Endkappe verschlossen ist. Die Endkappen weisen jeweils zylindrische mechanische Aufnahmen für den Klemmbügel der Befestigungsvorrichtung auf. Das Lichtgitter wird mit zwei Befestigungsvorrichtungen an den jeweiligen Enden justiert und fixiert.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert.
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In der Zeichnung zeigt:
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1, einen optoelektronischen Sensor;
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2 bis 7, Teile der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung;
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8 und 9, die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung mit dem optoelektronischen Sensor.
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10, die Befestigungsvorrichtung mit verschieden großen Klemmbügeln.
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1 zeigt ein Lichtgitter 36 als optoelektronischen Sensor 1 mit einem elektrischen Anschluss 26. Dieses Lichtgitter 36 weist ein Gehäuse 22 auf, welches im Wesentlichen aus einem langgestreckten Hohlprofil besteht, in dessen Inneren Optiken und elektronische Komponenten wie beispielsweise wenigstens ein Lichtsender und/oder wenigstens ein Lichtempfänger angeordnet sind. Das Gehäuse 22 weist daher an einer Seite eine für das von den Lichtsendern ausgesandte bzw. den Lichtempfängern zu empfangene Licht durchlässige Frontscheibe 24 auf, durch welche das Licht aus dem Gehäuse austreten bzw. in das Gehäuse 22 eintreten kann. Das Gehäuse 22 ist an seinen jeweiligen kurzseitigen Enden mit Endkappen 28 verschlossen. Die Anzahl der Lichtsender und/oder Lichtempfänger kann dabei beispielsweise 1 bis ca. 240 betragen.
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2 zeigt einen Montagekörper 18 zur Befestigung des Lichtgitters aus 1 oder eines optoelektronischen Sensors mit der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung. In einem ersten Schritt wird ein Grundkörper 4 an dem Montagekörper befestigt.
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Wie in 3 dargestellt, wird der Grundkörper 4 mit einer Befestigungsschraube 30 an dem Montagekörper 18 angeschraubt. Der Grundkörper 4 hat eine rechteckige Grundform mit einer ersten Bohrung für die Befestigungsschraube 30. Für eine Verbindungsschraube ist eine zweite Bohrung vorgesehen, die in einem rechten Winkel zu der ersten Bohrung angeordnet ist, wobei sich die Achsen der Bohrungen nicht schneiden. Weiter ist eine dritte Bohrung für einen ersten Abschnitt 12 eines Klemmbügels 8 in dem Grundkörper 4 vorgesehen, die in einem rechten Winkel zur ersten und zweiten Bohrung angeordnet ist. Die Achse der dritten Bohrung kann sich mit der Achse der ersten und zweiten Bohrung schneiden.
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Gemäß 4 wird ein Klemmkörper 6 neben dem Grundkörper 4 angeordnet. Der Klemmkörper 6 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel identisch zum Grundkörper 4 ausgebildet. Gemäß einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Klemmkörper 6 auch zu dem Grundkörper 4 verschieden ausgebildet sein. Der Grundkörper 4 und der Klemmkörper 6 sind vorzugsweise aus Zinkdruckguss hergestellt.
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Wie in 5 dargestellt, wird der Klemmkörper 6 mit Befestigungsmitteln 34 zum Anpressen mit dem Grundkörper 4 verbunden. Das Befestigungsmittel 34 zum Anpressen kann beispielsweise durch eine Verbindungsschraube 16 und ggf. eine Schraubenmutter 32 gebildet werden.
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In 6 ist der Klemmkörper 6 transparent dargestellt, um die Lage der Verbindungsschraube 16 mit der Schraubenmutter 32 darzustellen. Die Schraubenmutter 32 ist in einer schlitzförmigen Ausnehmung des Klemmkörpers 6 angeordnet. Quer zu der schlitzförmigen Ausnehmung ist die Bohrung für die Verbindungsschraube 16 in dem Klemmkörper 6 angeordnet. Die Verbindungsschraube 16 wird durch den Grundkörper 4 hindurch in den Klemmkörper 6 eingeführt und mit der Schraubenmutter 32 verschraubt, wodurch der Klemmkörper 6 an den Grundkörper 4 anpressbar ist. Da der Klemmkörper 6 nur durch die Verbindungsschraube 16 an dem Grundkörper 4 fixiert ist, ist der Klemmkörper 6 beweglich zu dem Grundkörper 4. Lediglich der Grundkörper 4 ist an dem Montagekörper 18 direkt befestigt. Der Klemmkörper 6 weist eine Bohrung für einen zweiten Abschnitt 14 des Klemmbügels auf.
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In 7 ist die Befestigungsvorrichtung 2 mit allen Bestandteilen mit montiertem Klemmbügel 8 mit Ausnahme des optoelektronischen Sensors dargestellt. Der Klemmbügel 8 besteht aus einem Rundmaterialstab mit einem Querschnittsdurchmesser von beispielsweise 1,5 bis 5 mm, der eine ringförmige Form mit einem offenen Teil aufweist. Der Klemmbügel 8 ist vorzugsweise aus Aluminium hergestellt. Der Klemmbügel 8 ist aus einem Rundmaterialstab gebildet. Die beiden Enden des Rundmaterialstabes des Klemmbügels 8 enden jeweils in einem ersten Abschnitt 12 und einem zweiten Abschnitt 14. Der erste Abschnitt 12 wird in der dritten Bohrung des Grundkörpers 4 angeordnet und der zweite Abschnitt 14 in der dritten Bohrung des Klemmkörpers 6. Die Abschnitte 12 und 14 oder der Grundkörper 4 und der Klemmkörper 6 weisen ggf. nicht dargestellte Fixiermittel auf, um ein Herausrutschen des Klemmbügels 8 aus den Bohrungen zu vermeiden. Die Verbindungsschraube 16 ist in diesem Zustand noch nicht zur Befestigung des Klemmbügels 8 angezogen.
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8 zeigt die Befestigungsvorrichtung 2 mit montiertem optoelektronischen Sensor 1 oder Lichtgitter 36. Gemäß 8 ist dabei ein Ende des Lichtgitters 36 mit einer Endkappe 28 dargestellt. Die Endkappe 28 weist einen zylindrischen Abschnitt auf, der einen Befestigungsabschnitt 10 bildet und der von dem Klemmbügel 8 umgriffen wird. Das Lichtgitter 36 wird durch den Klemmbügel 8 gehalten. Das andere, nicht dargestellte Ende des Lichtgitters 36 wird durch eine identische Befestigungsvorrichtung, ebenfalls nicht dargestellt, gehalten. Das Lichtgitter 36 kann nach dem Einsetzen in die Befestigungsvorrichtungen 2 noch justiert werden, in dem das Lichtgitter 36 in Längsrichtung um die Achsen der zylindrischen Abschnitte der Endkappen 28 gedreht wird. Sobald eine finale Lage des Lichtgitters 36 erreicht ist, kann das Lichtgitter 36 mit den Verbindungsschrauben 16 der Befestigungsvorrichtungen 2 fixiert werden. Durch das Anziehen der Verbindungsschraube 16 wird der Klemmkörper 6 gegen den Grundkörper 4 gepresst, wodurch sich der Umfang des ringförmigen Abschnittes des Klemmbügels 8 verringert und um den zylindrischen Abschnitt der Endkappe 28 gepresst wird, wodurch das Lichtgitter 36 in der Befestigungsvorrichtung 2 fixiert wird. Die Montage und Justage des Lichtgitters 36 kann damit sehr einfach durchgeführt werden. Zur kraftschlüssigen Fixierung muss lediglich die Verbindungsschraube 16 festgeschraubt werden. Eine erneute Justage kann durch Lösen der Verbindungsschraube 16 erneut durchgeführt werden.
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9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung 2. Dabei ist der Grundkörper 4 an dem optoelektronischen Sensor 1 oder dem Lichtgitter 36 mit der Befestigungsschraube 30 befestigt. Mit Hilfe des Klemmkörpers 6 und des Klemmbügels 8 wird das Lichtgitter 36 an einem Montagekörper 18, der als rohrförmiger Abschnitt 20 ausgebildet ist und den Befestigungsabschnitt 10 bildet, befestigt. Rohrförmige Abschnitte 20 als Montagekörper 18 sind zur Befestigung weit verbreitet und werden oft an Werkzeugmaschinen vorgesehen, um eine Befestigung vorzunehmen. Das Lichtgitter 36 kann nun durch die Befestigungsvorrichtung 2 zur Justage um den rohrförmigen Abschnitt 20 herum bewegt werden. Sobald das Lichtgitter 36 in eine gewünschte Position gebracht worden ist, kann durch Anziehen der Verbindungsschraube 16 eine Fixierung des Lichtgitters 36 an dem rohrförmigen Abschnitt 20 durchgeführt werden.
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Gemäß einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Befestigungsvorrichtung aus 8 und 9 auch derart kombiniert werden, dass zwei Befestigungsvorrichtungen mit den Grundkörpern zusammengeschraubt werden und ein Klemmbügel einen rohrförmigen Abschnitt wie in 9 dargestellt umgreift und ein zweiter Klemmbügel den zylindrischen Abschnitt eines Sensors umgreift. In einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen Grundkörper und Montagekörper ein Schwing-/Schockabsorber angeordnet, um in besonders rauen Einsatzumgebungen Vibrationen auszugleichen und zu absorbieren.
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10 zeigt Klemmbügel 8 in verschiedenen Größenordnungen, die einfach ausgetauscht werden können, wenn optoelektronische Sensoren 1 oder Lichtgitter 36 mit unterschiedlich großen zylindrischen Abschnitten als Befestigungsabschnitte oder rohrförmige Abschnitte mit verschiedenen Durchmessern zum Einsatz kommen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- optoelektronische Sensor
- 2
- Befestigungsvorrichtung
- 4
- Grundkörper
- 6
- Klemmkörper
- 8
- Klemmbügel
- 10
- Befestigungsabschnitt
- 12
- erster Abschnitt
- 14
- zweiter Abschnitt
- 16
- Verbindungsschraube
- 18
- Montagekörper
- 20
- rohrförmiger Abschnitt
- 22
- Gehäuse
- 24
- Frontscheibe
- 26
- Anschluss
- 28
- Endkappen
- 30
- Befestigungsschraube
- 32
- Schraubenmutter
- 34
- Befestigungsmittel
- 36
- Lichtgitter
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202005016939 U1 [0002]
- DE 202007005332 U1 [0003]
