EP3307993A1 - Brennkraftmaschine mit einem abwärmerückgewinnungssystem - Google Patents

Brennkraftmaschine mit einem abwärmerückgewinnungssystem

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EP3307993A1
EP3307993A1 EP16736766.3A EP16736766A EP3307993A1 EP 3307993 A1 EP3307993 A1 EP 3307993A1 EP 16736766 A EP16736766 A EP 16736766A EP 3307993 A1 EP3307993 A1 EP 3307993A1
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shaft coupling
speed
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AVL List GmbH
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Iveco SpA
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    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00—Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for

Definitions

  • the invention relates to an internal combustion engine having a waste heat recovery system operating in particular after the organic Rankine cycle, which has at least one compressor, at least one heat exchanger, at least one expander and at least one capacitor, wherein an output shaft of the expander via a at least one shaft coupling having driveline with a crankshaft Internal combustion engine is drive-connected, wherein the drive train is interrupted by the shaft coupling as soon as the engine speed of the shaft coupling exceeds the expander side speed of the shaft coupling and wherein at least one braking device is arranged in the drive train between the expander and the internal combustion engine.
  • the invention relates to a method for operating an internal combustion engine, which has a waste heat recovery system operating in particular after the organic Rankine cycle, wherein a working fluid in at least one compressor, heated in at least one heat exchanger by waste heat, in particular the internal combustion engine, in at least one expander under delivery of Work on the crankshaft of the engine is expanded and cooled in at least one condenser, wherein a drive train between the expander and the internal combustion engine is interrupted by means of a preferably designed as overrunning clutch shaft coupling when the engine speed of the shaft coupling exceeds the expander side speed of the shaft coupling.
  • EP 1 243 758 A1 discloses an internal combustion engine having a Rankine cycle organic waste heat recovery system which a compressor, a heat exchanger, an expander and a capacitor.
  • the output shaft of the expander can be drive-connected to the crankshaft of the internal combustion engine via at least one shaft coupling.
  • a braking device is arranged in the drive train.
  • DE 10 2010 025 186 A1 describes a waste heat utilization device for an internal combustion engine having a heat recovery cycle having an expansion machine, in which a working medium circulates.
  • the expansion machine is connected via an overrunning clutch to the crankshaft of the internal combustion engine.
  • Such an overrunning clutch allows a drive power transmission exclusively from the expansion engine to the crankshaft. Thus, dragging of the expander by the crankshaft is avoided.
  • the expander speed nevertheless exceeds the maximum permissible speed of the expander, for example when the permissible expander speed is below the permissible maximum engine speed, or even in the case of a drive train fault.
  • the object of the invention is to reliably prevent overwinding of the expander and with little design effort.
  • the braking device is arranged in the drive train between the expander and the shaft coupling.
  • the braking device can be designed as a controllable or controllable braking device. In a particularly simple embodiment of the invention, however, it is provided that the braking device is designed as a centrifugal brake. Centrifugal brakes have the advantage that they act automatically and decelerate the corresponding applied shaft from a defined speed. Furthermore, it is advantageous if the shaft coupling is designed as an overrunning clutch. As a result, the drive train can be automatically interrupted by the shaft coupling as soon as the engine-side rotational speed of the shaft coupling exceeds the expander-side rotational speed of the shaft coupling.
  • Centrifugal brake and overrunning clutch work completely self-sufficient, so that separate control devices and actuators can be omitted.
  • the waste heat recovery system preferably operates according to the well-known Rankine organic cycle wherein an organic working fluid is compressed in at least one compressor, heated in at least one heat exchanger by waste heat from the engine, expanded in at least one expander to deliver work to the crankshaft of the engine and in at least one condenser is cooled.
  • the drive train between the expander and the internal combustion engine is interrupted by means of the preferably designed as an overrunning clutch shaft coupling when the engine speed of the shaft coupling exceeds the expander side speed of the shaft coupling.
  • the drive train on the expander side of the shaft coupling is braked via the braking device, preferably designed as a centrifugal brake, when the speed of the expander exceeds a defined critical limit speed.
  • the figure shows an internal combustion engine 1, which is connected via a drive train 2 with an expander 13 of a heat recovery system 10, which has at least one compressor 11, a heat exchanger 12 and a condenser 14 in addition to the expander 13.
  • the compressor 11 for example, the organic working fluid is compressed in the heat exchanger 12, the waste heat of the internal combustion engine 1, for example, from the exhaust gas supplied.
  • the expander the working medium is released while releasing mechanical work and cooled in the condenser 14.
  • the expander 13 is formed by a working machine, for example a turbine or a reciprocating piston engine.
  • the crankshaft designated by reference numeral 5
  • Any existing gearbox or reduction gear between expander 13 and internal combustion engine 1, which in principle in each of the three sections of the drive train between crankshaft and shaft clutch, between Wel steering coupling and brake device and between brake device and expander
  • Any existing gearbox or reduction gear between expander 13 and internal combustion engine 1, which in principle in each of the three sections of the drive train between crankshaft and shaft clutch, between
  • the drive train 2 as a one-way clutch ung (overrunning clutch) 6a formed shaft coupling 6 is arranged.
  • the free-running clutch 6a serves a drive of the expander 13 through the Kurbelwel le 4 of the internal combustion engine 1 to avoid ⁇ the.
  • the drive train 2 is interrupted.
  • a braking device 7 is arranged, which is trained as an automatic Fliehkraftbremse 7a LER.
  • centrifugal brake By the centrifugal brake is the aktuel le speed n 2 of the expander 13, under all operating conditions of the engine, especially those m with high engine speed such as gear change or engine braking operation, underhal b the critical speed ni ⁇ the expander 13 held.
  • the centrifugal brake 7a acts as a safety device for the expander 13, for example in the event that the mechanical connection in the drive train 2 between the expander 13 and the Brennkraftmaschi ne 1 is interrupted (for example, in case of failure of a drive belt in the drive train).

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine (1) mit einem insbesondere nach dem organischen Rankine Zyklus arbeitenden Abwärmerückgewinnungssystem (10), welches zumindest einen Verdichter (11), zumindest einen Wärmetauscher (12), zumindest einen Expander (13) und zumindest einen Kondensator (14) aufweist, wobei eine Abtriebswelle (5) des Expanders (13) über einen zumindest eine Wellenkupplung (6) aufweisenden Triebstrang (2) mit einer Kurbelwelle (4) der Brennkraftmaschine (1) antriebsverbindbar ist, wobei im Triebstrang (2) zwischen dem Expander (13) und der Brennkraftmaschine (1) zumindest eine Bremseinrichtung (7) angeordnet ist. Um ein Überdrehen des Expanders (13) zuverlässig und mit geringem konstruktivem Aufwand zu vermeiden, ist vorgesehen, dass der Expander (13) durch die Bremseinrichtung (7) abbremsbar ist, wenn die Drehzahl (n2) des Expanders (13) eine definierte kritische Grenzdrehzahl (nk des Expanders (13) überschreitet.

Description

Brennkraftmaschine mit einem Abwärmerückgewinnungssystem
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem insbesondere nach dem organischen Rankine Zyklus arbeitenden Abwärmerückgewinnungssystem, welches zumindest einen Verdichter, zumindest einen Wärmetauscher, zumindest einen Expander und zumindest einen Kondensator aufweist, wobei eine Abtriebswelle des Expanders über einen zumindest eine Wellenkupplung aufweisenden Triebstrang mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine antriebsverbindbar ist, wobei der Triebstrang durch die Wellenkupplung unterbrechbar ist, sobald die brennkraftmaschinenseitige Drehzahl der Wellenkupplung die expanderseitige Drehzahl der Wellenkupplung überschreitet und wobei im Triebstrang zwischen dem Expander und der Brennkraftmaschine zumindest eine Bremseinrichtung angeordnet ist.
Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, welche ein insbesondere nach dem organischen Rankine Zyklus arbeitendes Abwärmerückgewinnungssystem aufweist, wobei ein Arbeitsmedium in zumindest einem Verdichter komprimiert, in zumindest einen Wärmetauscher durch Abwärme insbesondere der Brennkraftmaschine erhitzt, in zumindest einem Expander unter Abgabe von Arbeit an die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine expandiert und in zumindest einem Kondensator abgekühlt wird, wobei ein Triebstrang zwischen dem Expander und der Brennkraftmaschine mittels einer vorzugsweise als Freilaufkupplung ausgebildeten Wellenkupplung unterbrochen wird, wenn die brennkraftmaschinenseitige Drehzahl der Wellenkupplung die expanderseitige Drehzahl der Wellenkupplung überschreitet.
Im Stand der Technik sind Vorrichtungen zur Abwärmenutzung einer Brennkraftmaschine bekannt, mit denen aus dem Abgas der Brennkraftmaschine Energie beispielsweise mittels eines organischen Rankine-Zyklus zurückgewonnen werden kann. Dabei wird ein organisches Arbeitsmedium durch eine Speisepumpe bzw. durch einen Verdichter verdichtet, in einem Wärmetauscher mittels der Abwärme der Brennkraftmaschine erhitzt, in einer beispielsweise als Turbine oder Kolbenmaschine ausgebildeten Arbeitsmaschine (Expander) unter Abgabe von Arbeit expandiert und in einem Kondensator abgekühlt. Die Arbeitsmaschine kann zur Stromerzeugung mit einem Generator verbunden sein oder zur Abgabe von mechanischer Antriebsleistung mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine antriebsverbunden sein.
Die EP 1 243 758 AI offenbart eine Brennkraftmaschine mit einem nach dem organischen Rankine-Zyklus arbeitenden Abwärmerückgewinnungssystem, welches einen Verdichter, einen Wärmetauscher, einen Expander und einen Kondensator aufweist. Die Abtriebswelle des Expanders ist über zumindest einen Wellenkupplung mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine antriebverbindbar. Zwischen dem Expander und der Brennkraftmaschine ist im Triebstrang eine Bremseinrichtung angeordnet.
Aus der DE 20 2013 004 907 Ul ist ein Kraftfahrzeug mit einer koppelbaren Abwärmenutzungsanordnung bekannt, wobei die Arbeitsmaschine des Kreisprozesses über Kupplungen wahlweise mit einer Brennkraftmaschine oder einem Nebenaggregat über ein Zugmittelgetriebe antriebsverbunden werden kann. Weiters ist zwischen der Arbeitsmaschine und dem Zugmittelgetriebe ein Freilauf angeordnet.
Die DE 10 2010 025 186 AI beschreibt eine Abwärmenutzungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem eine Expansionsmaschine aufweisenden Abwärmenutzungskreis, in welchem ein Arbeitsmedium zirkuliert. Die Expansionsmaschine ist über eine Überholkupplung mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbunden. Eine derartige Überholkupplung erlaubt eine Antriebskraftübertragung ausschließlich von der Expansionsmaschine zur Kurbelwelle. Somit wird ein Schleppen der Expansionsmaschine durch die Kurbelwelle vermieden.
In gewissen Betriebsbereichen kann es allerdings vorkommen, dass trotzdem die Expanderdrehzahl die maximal zulässige Drehzahl des Expanders überschreitet, beispielsweise wenn die zulässige Expanderdrehzahl unter der zulässigen maximalen Motordrehzahl liegt, oder auch im Falle eines Defektes im Triebstrang.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Überdrehen des Expanders zuverlässig und mit geringem konstruktivem Aufwand zu vermeiden.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der Expander durch die Bremseinrichtung abbremsbar ist, wenn die Drehzahl des Expanders eine definierte kritische Grenzdrehzahl des Expanders überschreitet.
Vorzugsweise ist die Bremseinrichtung im Triebstrang zwischen dem Expander und der Wellenkupplung angeordnet.
Die Bremseinrichtung kann als steuerbare bzw. regelbare Bremseinrichtung ausgebildet sein. In einer besonders einfachen Ausführung der Erfindung ist allerdings vorgesehen, dass die Bremseinrichtung als Fliehkraftbremse ausgebildet ist. Fliehkraftbremsen haben den Vorteil, dass sie selbsttätig agieren und die entsprechende anliegende Welle ab einer definierten Drehzahl abbremsen. Weiters ist es vorteilhaft, wenn die Wellenkupplung als Freilaufkupplung ausgebildet ist. Dadurch kann der Triebstrang durch die Wellenkupplung selbsttätig unterbrochen werden, sobald die brennkraftmaschinenseitige Drehzahl der Wellenkupplung die expanderseitige Drehzahl der Wellenkupplung überschreitet.
Fliehkraftbremse und Freilaufkupplung arbeiten völlig autark, sodass separate Steuereinrichtungen und Aktuatoren entfallen können.
Das Abwärmerückgewinnungssystem arbeitet bevorzugt nach dem bekannten Organischen Rankine Zyklus, wobei ein organisches Arbeitsmedium in zumindest einem Verdichter komprimiert, in zumindest einen Wärmetauscher durch Abwärme der Brennkraftmaschine erhitzt, in zumindest einem Expander unter Abgabe von Arbeit an die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine expandiert und in zumindest einem Kondensator abgekühlt wird. Der Triebstrang zwischen dem Expander und der Brennkraftmaschine wird mittels der vorzugsweise als Freilaufkupplung ausgebildeten Wellenkupplung unterbrochen, wenn die brennkraftmaschinenseitige Drehzahl der Wellenkupplung die expanderseitige Drehzahl der Wellenkupplung überschreitet.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ist zur Vermeidung einer Überdrehzahl des Expanders vorgesehen, dass der Triebstrang auf der Expanderseite der Wellenkupplung über die vorzugsweise als Fliehkraftbremse ausgebildete Bremseinrichtung abgebremst wird, wenn die Drehzahl des Expanders eine definierte kritische Grenzdrehzahl überschreitet.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die Figur zeigt eine Brennkraftmaschine 1, welche über einen Triebstrang 2 mit einem Expander 13 eines Wärmerückgewinnungssystems 10 verbunden ist, welches neben dem Expander 13 zumindest einen Verdichters 11, einen Wärmetauscher 12 und einen Kondensator 14 aufweist. Über den Verdichter 11 wird das beispielsweise organische Arbeitsmedium verdichtet, im Wärmetauscher 12 die Abwärme der Brennkraftmaschine 1, beispielsweise aus dem Abgas, zugeführt. Im Expander wird das Arbeitsmedium unter Abgabe von mechanischer Arbeit entspannt und im Kondensator 14 abgekühlt. Der Expander 13 wird durch eine Arbeitsmaschine, beispielsweise eine Turbine oder eine Hubkolbenmaschine gebildet. Mit Bezugszeichen 4 ist die Kurbelwelle, mit Bezugszeichen 5 die Abtriebswelle des Expanders 13 bezeichnet. Eventuell vorhandene Über- oder Untersetzungsgetriebe zwischen Expander 13 und Brennkraftmaschine 1, die prinzipiell in jedem der drei Abschnitte des Triebstranges (zwischen Kurbelwelle und Wellen- kupplung, zwischen Wel lenkupplung und Bremseinrichtung sowie zwischen Bremseinrichtung und Expander) angeordnet sein können, sind nicht dargestellt.
Im Triebstrang 2 ist eine als Freilaufkuppl ung (Überholkupplung) 6a ausgebildete Wellenkupplung 6 angeordnet. Die Frei laufkupplung 6a dient dazu, einen Antrieb des Expanders 13 durch die Kurbelwel le 4 der Brennkraftmaschine 1 zu vermei¬ den . Sobald die brennkraftmasch inenseitige Drehzahl ni der Freilaufkupplung 6a größer ist, als die expanderseitige Drehzahl n2 der Freilaufkupplung 6a, wird der Triebstrang 2 unterbrochen . Somit ist der Antrieb nu r vom Expander 13 zur Brennkraftmaschine 1, aber nicht in umgekehrter Richtung, möglich .
Zwischen der Wellenkupplung 6 und dem Expander 13 ist eine Bremseinrichtung 7 angeordnet, welche als selbsttätige Fl iehkraftbremse 7a ausgebi ldet ist. Sobald die aktuel le Drehzahl n2 des Expanders 13 eine definierte kritische Drehzahl ni< erreicht, wird die Abtriebswel le 5 des Expanders 13 durch die Bremseinrichtung 7 abgebremst, sodass ein Überdrehen des Expanders 13 über diese kritische Dreh¬ zahl h inaus verm ieden wird . Unterhalb der kritischen Drehzahl gi bt die Bremseinrichtung 7 die Abtriebswelle 5 frei, sodass ein unbeh indertes Drehen des Expan¬ ders 13 möglich ist.
Durch die Fliehkraftbremse wird die aktuel le Drehzahl n2 des Expanders 13, unter allen Betriebszuständen des Motors, insbesondere auch solchen m it hoher Motordrehzahl wie Gangwechsel oder Motorbremsbetrieb, unterhal b der kritischen Drehzahl ni< des Expanders 13 gehalten . Zusätzlich agiert die Fliehkraftbremse 7a als Sicherheitseinrichtung für den Expander 13, beispielsweise fü r den Fall, dass die mechan ische Verbindung im Triebstrang 2 zwischen dem Expander 13 und der Brennkraftmaschi ne 1 unterbrochen wird (zum Beispiel bei Versagen eines Antriebsriemens i m Triebstrang) .

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Brennkraftmaschine (1) mit einem insbesondere nach dem organischen Rankine Zyklus arbeitenden Abwärmerückgewinnungssystem (10), welches zumindest einen Verdichter (11), zumindest einen Wärmetauscher
(12) , zumindest einen Expander (13) und zumindest einen Kondensator (14) aufweist, wobei eine Abtriebswelle (5) des Expanders (13) über einen zumindest eine Wellenkupplung (6) aufweisenden Triebstrang (2) mit einer Kurbelwelle (4) der Brennkraftmaschine (1) antriebsverbindbar ist, wobei im Triebstrang (2) zwischen dem Expander (13) und der Brennkraftmaschine (1) zumindest eine Bremseinrichtung (7) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Expander (13) durch die Bremseinrichtung (7) abbremsbar ist, wenn die Drehzahl (n2) des Expanders (13) eine definierte kritische Grenzdrehzahl (n des Expanders (13) überschreitet.
2. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (7) im Triebstrang (2) zwischen dem Expander
(13) und der Wellenkupplung (6) angeordnet ist.
3. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Triebstrang (2) durch die Wellenkupplung (6) unterbrechbar ist, sobald die brennkraftmaschinenseitige Drehzahl (ni) der Wellenkupplung (6) die expanderseitige Drehzahl (n2) der Wellenkupplung (6) überschreitet.
4. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenkupplung (6) als Freilaufkupplung (6a) ausgebildet ist.
5. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (7) als Fliehkraftbremse (7a) ausgebildet ist.
6. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1), welche ein insbesondere nach dem organischen Rankine Zyklus arbeitendes Abwärmerückgewinnungssystem (10) aufweist, wobei ein Arbeitsmedium in zumindest einem Verdichter (11) komprimiert, in zumindest einem Wärmetauscher (12) durch Abwärme insbesondere der Brennkraftmaschine (1) erhitzt, in zumindest einem Expander (13) unter Abgabe von Arbeit an die Kurbelwelle (4) der Brennkraftmaschine (1) expandiert und in zumindest einem Kondensator (14) abgekühlt wird, wobei ein Triebstrang (2) zwischen dem Expander (13) und der Brennkraftmaschine (1) mittels einer vorzugsweise als Freilaufkupplung (6a) ausgebildeten Wellenkupplung (6) unterbrochen wird, wenn die brennkraftmaschinenseitige Drehzahl (n i) der Wellenkupplung (6) die expanderseitige Drehzahl (n2) der Wellenkupplung (6) überschreitet, dadurch gekennzeichnet, dass der Triebstrang (2) auf der Expanderseite der Wellenkupplung (6) über eine vorzugsweise als Fliehkraftbremse (7a) ausgebildete Bremseinrichtung (7) abgebremst wird, wenn die aktuelle Drehzahl (n2) des Expanders (13) eine definierte kritische Grenzdrehzahl (nk) des Expanders (13) überschreitet.
EP16736766.3A 2015-06-15 2016-05-12 Brennkraftmaschine mit einem abwärmerückgewinnungssystem Not-in-force EP3307993B1 (de)

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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015224128A1 (de) * 2015-12-03 2017-06-08 Robert Bosch Gmbh Abwärmerückgewinnungssystem einer Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben eines Abwärmerückgewinnungssystems einer Brennkraftmaschine
DE102016219604A1 (de) * 2016-10-10 2018-04-12 Mahle International Gmbh Drehschwingungsdämpfer
CN115077139B (zh) * 2021-03-16 2024-06-21 浙江雪波蓝科技有限公司 朗肯-制冷循环系统及冷藏车

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001227616A (ja) * 1999-12-08 2001-08-24 Honda Motor Co Ltd 駆動装置
DE102010025186A1 (de) 2010-06-26 2011-04-28 Daimler Ag Abwärmenutzungsvorrichtung, Brennkraftmaschine und Kraftfahrzeug
US8720420B2 (en) * 2010-08-27 2014-05-13 Renault Trucks Engine arrangement comprising a heat recovery circuit
CN103748347B (zh) * 2011-09-30 2015-08-19 日产自动车株式会社 朗肯循环
JP5741524B2 (ja) * 2011-10-19 2015-07-01 株式会社豊田自動織機 ランキンサイクル
DE102012220893A1 (de) * 2012-11-15 2014-05-15 Zf Friedrichshafen Ag Fahrzeugantrieb mit einem Verbrennungsmotor und einer Abwärmenutzungseinheit
DE102013103829A1 (de) * 2013-04-16 2014-10-16 Robert Bosch Gmbh Rekuperationssystem für ein Kraftfahrzeug
DE202013004907U1 (de) 2013-05-28 2013-07-02 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Kraftfahrzeug mit einer koppelbaren Abwärmenutzanordnung
DE102013009219A1 (de) * 2013-05-31 2014-12-04 Man Truck & Bus Ag Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine

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AT516709A4 (de) 2016-08-15
AT516709B1 (de) 2016-08-15
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WO2016201460A1 (de) 2016-12-22

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