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Die Erfindung betrifft eine Adapterklemme zum Anklemmen eines elektrischen Leiters an eine Sammelschiene mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine mit einer solchen Adapterklemme gebildete Anordnung. Sammelschienen werden für unterschiedliche Zwecke in der Elektrotechnik eingesetzt. Beispielsweise werden in Schaltschränken Sammelschienen zum Sammeln von Leitungen und deren gleichzeitiger Erdung und Ableitung von elektromagnetischen Störungen eingesetzt. Solche Sammelschienen sind in der Regel als Rechteckprofile ausgebildet, z.B. mit Abmessungen 10*3 mm, und haben im Vergleich zu ihrer Breite und Höhe eine erheblich größere Länge. Für solche Sammelschienen sind bereits verschiedene Arten von Anschlussklemmen bekannt, z.B. sogenannte Einspeiseklemmen.
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Aus der
DE 10 2007 058 495 B3 ist eine Sammelschienenklemme bekannt, die mit einer Schraube zu betätigen ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine demgegenüber verbesserte Adapterklemme zum Anklemmen eines elektrischen Leiters an eine Sammelschiene anzugeben.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Adapterklemme zum Anklemmen eines elektrischen Leiters an eine Sammelschiene, wobei die Adapterklemme einen U-förmigen Rahmen aufweist, der eine Basisplatte und von der Basisplatte parallel zueinander abragende Seitenschenkel hat, wobei in den Seitenschenkeln zumindest im von der Basisplatte abgewandten Ende jeweils wenigstens eine Durchgangsöffnung vorhanden ist, wobei die Durchgangsöffnungen in den Seitenschenkeln zum Hindurchführen der Sammelschiene eingerichtet sind, wobei die Adapterklemme einen in dem U-förmigen Rahmen angeordneten, darin längsverschieblich gelagerten Klemmblock hat, wobei der elektrische Leiter zwischen der durch die Durchgangsöffnungen in den Seitenschenkeln geführten Sammelschiene und dem Klemmblock anklemmbar ist. Auf diese Weise kann eine besonders einfach anzuwendende, intuitiv bedienbare Adapterklemme bereitgestellt werden. Die Adapterklemme kann als wartungsfrei angesehen werden. Sie erlaubt zudem eine werkzeuglose Montage oder Demontage an der Sammelschiene. Ebenso ist ein werkzeugloses Anklemmen oder Lösen des elektrischen Leiters möglich.
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Der Rahmen kann vorteilhaft aus Metall bestehen, z.B. aus Blechmaterial. Der Rahmen kann z.B. durch einen Stanz-Biege-Prozess aus einem Blechstück hergestellt werden.
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Der längsverschieblich gelagerte Klemmblock kann somit in einer Längsrichtung verschoben werden. Für die Steuerung der Verschiebeposition des Klemmblocks kann dieser z.B. formschlüssig mit einem Bolzen verbunden sein, über den der Klemmblock direkt in Längsrichtung verschoben werden kann. Eine Gewindeverbindung ist hierfür nicht erforderlich. Insbesondere muss der Klemmblock nicht durch das Drehen einer Schraube in Längsrichtung verschoben werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Adapterklemme wenigstens eine Druckfeder hat, die zwischen der Basisplatte und dem Klemmblock eingespannt ist und zur Ausübung einer Druckkraft über den Klemmblock auf den zwischen dem Klemmblock und der Sammelschiene festgeklemmten elektrischen Leiter eingerichtet ist. Durch die Druckfeder kann das Festklemmen des elektrischen Leiters an der Sammelschiene durch Federkraft erfolgen. Dies hat den Vorteil, dass eine dauerhaft sichere Klemmung erfolgt und nicht, wie z.B. bei einer Schraubverbindung, eine Prüfung der Festigkeit und gegebenenfalls ein Nachziehen der Schraube erforderlich ist. Bei entsprechender Dimensionierung der Druckfeder kann zudem sichergestellt werden, dass die Adapterklemme auch dann einen festen Sitz an der Sammelschiene hat, wenn kein elektrischer Leiter angeschlossen ist. Auf diese Weise kann die Adapterklemme auch als sicherer Reserveanschluss vorsorglich an einer Sammelschiene angebracht werden. Die Druckfeder kann z.B. als Spiralfeder ausgebildet sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Adapterklemme wenigstens einen manuell betätigbaren Betätigungshebel hat, durch den der Klemmblock in unterschiedliche Verschiebepositionen innerhalb des U-förmigen Rahmens verstellbar ist. Dies erlaubt eine einfache Bedienung der Adapterklemme durch den Anwender. Für die Bedienung ist kein Werkzeug erforderlich. Der Betätigungshebel kann z.B. als verschwenkbar gelagerter Betätigungshebel ausgebildet sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Betätigungshebel um eine Drehachse drehbar gelagert ist. Die Drehachse kann z.B. als feste Drehachse ausgebildet sein, d.h. beispielsweise durch einen entsprechenden Drehkörper wie z.B. eine Welle realisiert sein. Die Drehachse des Betätigungshebels kann zum Beispiel orthogonal zur Verschieberichtung des Klemmblocks verlaufen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Betätigungshebel eine Gleitkontur hat, mit der er auf der von der Druckfeder abgewandten Seite auf der Basisplatte oder einem auf der Basisplatte aufgelagerten Bauteil gleitend aufgelagert ist. Dies ermöglicht eine sehr einfache und robuste Konstruktion der Adapterklemme. Insbesondere sind keine aufwendigen Lagerelemente erforderlich. Auch hierdurch kann die Adapterklemme besonders anwenderfreundlich und wartungsfrei gestaltet werden. Beispielsweise kann die Basisplatte an der der Gleitkontur des Betätigungshebels zugewandten Oberfläche besonders glatt gestaltet sein, d.h. mit einer geringen Rauigkeit.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Betätigungshebel über ein Verbindungselement mit dem Klemmblock gekoppelt ist. Auf diese Weise kann durch den Betätigungshebel eine direkte Kraftübertragung auf den Klemmblock erfolgen. Das Verbindungselement kann als biegesteifes oder biegeschlaffes Bauteil ausgebildet sein, beispielsweise als starrer Bolzen oder als biegsames Zugseil.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verbindungselement sich durch einen von der Druckfeder umgebenen Bereich hindurch erstreckt. Hierdurch wird der verfügbare Bauraum optimal ausgenutzt, sodass die Adapterklemme kompaktbauend gestaltet werden kann. Zudem kann hierdurch eine sehr effiziente Kraftübertragung vom Betätigungshebel auf den Klemmblock erfolgen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Betätigungshebel über eine Welle mit dem Verbindungselement gekoppelt ist, die die Drehachse des Betätigungshebels bildet. Eine solche Welle kann auf einfache Weise mit dem Hebel verbunden werden. Die Welle kann z.B. als kurzes zylindrisches Bauteil ausgebildet sein, das sich in Querrichtung durch den Betätigungshebel hindurcherstreckt. Der Betätigungshebel kann z.B. im Querschnitt U-förmig mit zwei Seitenwänden ausgebildet sein, sodass sich ein Teil des Verbindungselements in diesen U-förmigen Bereich zwischen den Seitenwänden hineinerstreckt und dort mit der Welle verbunden ist. Beispielswiese kann für die Verbindung von Welle und Verbindungselement die Welle eine Durchgangsbohrung in dem Verbindungselement durchgreifen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Betätigungshebel eine relativ zur Drehachse exzentrisch ausgebildete Gleitkontur hat. Dies ermöglicht eine sehr effiziente und ergonomische Kraftübertragung der Betätigungskraft des Betätigungshebels auf den Klemmblock. Auch bei einer auf hohe Kräfte ausgelegten Druckfeder kann durch die Gestaltung der exzentrisch ausgebildeten Gleitkontur gewährleistet werden, dass die manuelle Betätigung des Betätigungshebels mit moderaten Kräften möglich ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in wenigstens einem Seitenschenkel oder in beiden Seitenschenkeln die Durchgangsöffnungen als umfangsseitig vollständig vom Material des Seitenschenkels und/oder der Basisplatte umgebene Öffnungen ausgebildet sind. Dementsprechend kann die Sammelschiene nur seitlich durch die Durchgangsöffnungen hindurchgeführt werden. Ist die Sammelschiene einmal hindurchgeführt, kann die Adapterklemme sich nicht ohne weiteres wieder von der Sammelschiene lösen. Vielmehr ist erst ein Verschieben der Adapterklemme bis an das Ende der Sammelschiene erforderlich, um die Adapterklemme wieder von der Sammelschiene zu entfernen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der elektrische Leiter in einer zur Längsrichtung der Sammelschiene orthogonalen Richtung durch den Klemmblock an der Sammelschiene anklemmbar ist. Der elektrische Leiter wird sozusagen über Kreuz mit der Sammelschiene verbunden. Dies erlaubt ein einfaches und ergonomisches Arbeiten beim Anschließen des elektrischen Leiters.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die durch die Durchgangsöffnungen in den Seitenschenkeln hindurchgeführte Sammelschiene auf inneren Randkanten der Seitenschenkel, die die Durchgangsöffnungen umranden, auflagerbar ist. Hierdurch ist die Sammelschiene sicher an dem U-förmigen Rahmen gehalten und gegenüber der von der Druckfeder aufgebrachten Klemmkraft zuverlässig aufgelagert.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Seitenschenkel längliche Ausnehmungen haben, in denen der Klemmblock bei einer Längsverschiebung geführt ist. Dies erlaubt eine zuverlässige Längsführung des Klemmblocks ohne Verkanten. Die länglichen Ausnehmungen können, ähnlich wie die Durchgangsöffnungen, als vollständig durchgehende Ausnehmungen ausgebildet sein, die sich vollständig durch das Material der Seitenschenkel hindurcherstrecken.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die länglichen Ausnehmungen die Durchgangsöffnungen in den Seitenschenkeln beinhalten. Dementsprechend können die länglichen Ausnehmungen direkt in die Durchgangsöffnungen in den Seitenschenkeln übergehen. Hierdurch wird der Herstellungsaufwand für die Adapterklemme minimiert.
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Wie erkennbar ist, sind die Sammelschiene und der elektrische Leiter nicht Bestandteile der Adapterklemme, sondern separate Elemente, wobei die Adapterklemme dazu dient, den elektrischen Leiter sicher mit der Sammelschiene zu verbinden.
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Die Adapterklemme kann insgesamt aus relativ wenigen Bauteilen ausgebildet sein, z.B. nur aus den zuvor erwähnten Bauteilen U-förmiger Rahmen, Verbindungselement, Klemmblock, Druckfeder, Betätigungshebel und Welle. Ein den Rahmen oder andere Teile der Adapterklemme umgebendes Gehäuse, insbesondere ein Isolierstoffgehäuse, ist nicht unbedingt erforderlich, kann aber vorhanden sein.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird außerdem gelöst durch eine Anordnung mit einer Sammelschiene, einem elektrischen Leiter und einer Adapterklemme der zuvor erläuterten Art, wobei die Sammelschiene durch Durchgangsöffnungen in den Seitenschenkeln hindurch geführt ist und aus der Adapterklemme herausragt, wobei der elektrische Leiter zwischen der durch die Durchgangsöffnungen in den Seitenschenkeln geführten Sammelschiene und dem Klemmblock angeklemmt ist. Auch hierdurch können die zuvor erläuterten Vorteile realisiert werden. Die Sammelschiene kann sich vollständig quer durch die Adapterklemme bzw. deren U-förmigen Rahmen hindurcherstrecken.
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Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter dem unbestimmten Begriff „ein“ kein Zahlwort zu verstehen. Wenn also z.B. von einem Bauteil die Rede ist, so ist dies im Sinne von „mindestens einem Bauteil“ zu interpretieren. Soweit Winkelangaben in Grad gemacht werden, beziehen sich diese auf ein Kreismaß von 360 Grad (360°).
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen
- 1 eine Adapterklemme in Seitenansicht,
- 2 die Adapterklemme gemäß 1 in Frontansicht,
- 3 die Adapterklemme gemäß 1 in einer perspektivischen Ansicht,
- 4 einen U-förmigen Rahmen der Adapterklemme in perspektivischer Ansicht.
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Die Figuren zeigen eine Adapterklemme 1 mit einem U-förmigen Rahmen 2. Der U-förmige Rahmen 2 hat eine Basisplatte 21. Von der Basisplatte 21 ragen parallel zueinander zwei Seitenschenkel 20 ab. Man erkennt, dass die Seitenschenkel 20 eine größere Länge haben als die in 2 erkennbare Breite der Basisplatte 21. Die Seitenschenkel 20 sind an ihren freien Enden nicht miteinander verbunden, d.h. in diesem Bereich ist die Adapterklemme 1 offen gestaltet.
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In den Seitenschenkeln 20 ist im von der Basisplatte 21 abgewandten Ende jeweils wenigstens eine Durchgangsöffnung 22 vorhanden. Die Durchgangsöffnungen 22 in den beiden Seitenschenkeln 20 dienen zum Hindurchführen einer Sammelschiene 3, welche in den Figuren lediglich mit einem Pfeil angedeutet ist. Die Durchgangsöffnungen 22 sind am von der Basisplatte 21 abgewandten Ende von inneren Randkanten 24 der Seitenschenkel 20 berandet. Diese Randkanten 24 dienen als Auflagerungsflächen für die Sammelschiene 3.
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Oberhalb der Durchgangsöffnungen 22 ist innerhalb des U-förmigen Rahmens 2 ein Klemmblock 7 angeordnet. Der Klemmblock 7 ist längsverschieblich in dem Rahmen 2 gelagert. Hierzu weisen die Seitenschenkel 20 oberhalb der Durchgangsöffnungen 22 Ausnehmungen 23 auf. Die Ausnehmungen 23 können in die Durchgangsöffnungen 22 übergehen, sodass, wie die 4 zeigt, eine gemeinsame Öffnung in jedem Seitenschenkel 20 gebildet ist. Im oberen Bereich dieser gemeinsamen Öffnung, d.h. in dem Bereich der Ausnehmungen 23, ist der Klemmblock 7 in den Seitenschenkeln längsgeführt. Die Ausnehmungen 23 können alternativ auch durch Material der Seitenschenkel 20 von der jeweiligen benachbarten Durchgangsöffnung 22 getrennt sein.
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Die Adapterklemme 1 weist ferner eine Druckfeder 4 auf, die zwischen der Basisplatte 21 und dem Klemmblock 7 angeordnet und dort eingespannt ist. Die Druckfeder 4 gibt eine Druckkraft auf den Klemmblock 7 ab. Ist ein elektrischer Leiter 9 an der Adapterklemme 1 angeklemmt, wird dieser durch den mit der Druckkraft der Druckfeder 4 beaufschlagten Klemmblock 7 gegen die Sammelschiene 3 gepresst und hierdurch festgeklemmt.
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Ein, ebenfalls leidglich mit einem Pfeil angedeuteter, elektrischer Leiter 9 kann dann zwischen dem Klemmblock 7 und der durch die Durchgangsöffnungen 22 geführten Sammelschiene 3 festgeklemmt werden. Um einen sichere Klemmung des elektrischen Leiters 9 zu gewährleisten, kann der Klemmblock 7 auf der von der Basisplatte 21 abgewandten Seite eine entsprechend raue Oberfläche oder Strukturierung 70 haben.
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Die Adapterklemme 1 weist außerdem einen verschwenkbar gelagerten Betätigungshebel 5 auf. Der Betätigungshebel 5 hat einen manuellen Betätigungsabschnitt 50, an dem der Betätigungshebel 5 vom Anwender gegriffen und manuell betätigt werden kann. Vorteilhafter Weise steht der manuelle Betätigungsabschnitt 50 über den U-förmigen Rahmen 2 hinaus, sodass er bequem gegriffen werden kann. Der Betätigungshebel 5 hat eine Gleitkontur 51, mit der er auf der Oberseite der Basisplatte 21 gleitend aufgelagert ist. Wird der Betätigungshebel 5 verschwenkt, gleitet die Gleitkontur 51 auf der Basisplatte 21 entlang.
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Der Betätigungshebel 5 ist über ein Verbindungselement 6, z.B. einen Kopplungsbolzen, mit dem Klemmblock 7 gekoppelt, z.B. mittels einer formschlüssigen Kopplung. Beispielsweise kann der Klemmblock 7 eine T-förmige Nut haben, in die ein pilzkopfförmiger Abschnitt des Verbindungselements 6 eingeführt ist. Insbesondere kann ein verbreiterter Kopf 60 des Verbindungselements 6 die formschlüssige Kopplung mit der T-förmigen Nut des Klemmblocks 7 herstellen. Die Basisplatte 21 weist eine Öffnung 25 auf, durch die das Verbindungselement 6 geführt ist. Der Betätigungshebel kann z.B. im Querschnitt U-förmig mit zwei Seitenwänden 53 ausgebildet sein, sodass sich ein Teil des Verbindungselements 6 in diesen U-förmigen Bereich zwischen den Seitenwänden 53 hineinerstreckt. Das Verbindungselement 6 ragt somit bis in einen inneren offenen Bereich des Betätigungshebels 5 hinein und ist dort über eine in Querrichtung verlaufende Welle 52 mit dem Betätigungshebel 5 gekoppelt. Die Welle 52 bildet zugleich eine Drehachse des Betätigungshebels 5 relativ zum Verbindungselement 6. Die Gleitkontur 51 kann relativ zur durch die Welle 52 gebildeten Drehachse des Betätigungshebels 5 exzentrisch ausgebildet sein.
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Wie insbesondere die 3 und 4 verdeutlichen, kann ein elektrischer Leiter 9 nicht angeklemmt werden, solange nicht durch die Durchgangsöffnungen 22 die Sammelschiene 3 hindurch geführt ist. Erst wenn die Sammelschiene 3 durch die Durchgangsöffnungen 22 quer durch die Adapterklemme 1 geführt ist, ist eine Auflagerfläche für den elektrischen Leiter 9 vorhanden. Der elektrische Leiter 9 wird dann durch den Klemmblock 7 gegen die Sammelschiene 3 gedrückt.
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Wenn ein elektrischer Leiter 9 angeklemmt werden soll, wird der Betätigungshebel 5 von der in 1 dargestellten Stellung nach oben geschwenkt. Hierdurch wird das Verbindungselement 6 zusammen mit dem Klemmblock 7 gegen die Federkraft der Druckfeder 4 in Richtung der Basisplatte 21 gezogen. Hierdurch wird ein Aufnahmeraum zwischen dem Klemmblock 7 und der Sammelschiene 3 freigegeben, in die der elektrische Leiter 9 eingeführt werden kann. In dieser Offen-Stellung kann der Betätigungshebel 5 selbsttätig durch entsprechende Gestaltung der Gleitkontur 51 gehalten werden. Soll der elektrische Leiter 9 festgeklemmt werden, wird der Betätigungshebel 5 wieder in die Ausgangsstellung gemäß 1 verschwenkt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Adapterklemme
- 2
- U-förmiger Rahmen
- 3
- Sammelschiene
- 4
- Druckfeder
- 5
- Betätigungshebel
- 6
- Verbindungselement
- 7
- Klemmblock
- 9
- elektrischer Leiter
- 20
- Seitenschenkel
- 21
- Basisplatte
- 22
- Durchgangsöffnung
- 23
- Ausnehmung
- 24
- innere Randkante
- 25
- Öffnung
- 50
- manueller Betätigungsabschnitt
- 51
- Gleitkontur
- 52
- Welle
- 53
- Seitenwand des Betätigungshebels
- 60
- Kopf
- 70
- Strukturierung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007058495 B3 [0002]
