EP3746737A1 - Verschleissindikator für blechkonstruktion - Google Patents

Verschleissindikator für blechkonstruktion

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EP3746737A1
EP3746737A1 EP19702559.6A EP19702559A EP3746737A1 EP 3746737 A1 EP3746737 A1 EP 3746737A1 EP 19702559 A EP19702559 A EP 19702559A EP 3746737 A1 EP3746737 A1 EP 3746737A1
Authority
EP
European Patent Office
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sheet metal
wear
metal construction
indicator
wear indicator
Prior art date
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Pending
Application number
EP19702559.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrich Helfmeier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Faun Umwelttechnik and Co KG GmbH
Original Assignee
Faun Umwelttechnik and Co KG GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Faun Umwelttechnik and Co KG GmbH filed Critical Faun Umwelttechnik and Co KG GmbH
Publication of EP3746737A1 publication Critical patent/EP3746737A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B7/06—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance

Definitions

  • the invention relates to a wear indicator for an abrasive claimed sheet metal construction, comprising at least one filler body and at least one provided within the filler body indicator body.
  • Abrasively stressed sheet metal structures are used in a wide variety of technical areas.
  • corresponding sheet metal constructions can be used in example for pouring bulk material or for lining bulk and / or suction containers. Due to the mechanical wear occurring during their use, a larger wall thickness is usually provided for the corresponding construction than would actually be necessary taking into account the actual mechanical load. This ensures that the construction remains viable or usable even in the event of uncontrolled or excessive wear. At some point in the life of the sheet metal construction, the limit is reached below which their static strength can no longer be guaranteed safely. After this time, damage or perforation of the sheet metal construction as well as possibly of neighboring components can occur. These damages can occur in particular during operation or during use of the sheet metal construction. They make it necessary to at least occasionally check the sheet metal structure for damage, to replace damaged components if necessary, and to eliminate the contamination caused by the damage.
  • the wear indicator is intended for an abrasive-stressed sheet metal construction.
  • the abrasive stress can be defined as any stress or damage to the sheet metal construction which is caused by components moving relative to the sheet metal construction, such as, for example, mechanical components, bulk material, waste material or, in particular, waste.
  • the term of sheet metal construction is to be interpreted broadly and may include any components, in particular metallic or at least partially made of plastic, which may be designed to be flat at least in sections.
  • the sheet metal construction can be an integrally manufactured component of a higher-level device such as, for example, a waste collection vehicle.
  • the wear indicator comprises at least one filler body and at least one indicator body provided within the filler body.
  • two indicator bodies can be arranged one behind the other in a filling body.
  • an advance warning and additionally a signal for the decommissioning of the body can be generated.
  • the filler body may occupy a volume within the sheet metal construction or be and / or the indicator body may be at least partially disposed within the packing.
  • the indicator body may alternatively or additionally be arranged at least partially outside the filling body.
  • the filler is to be storable at least partially within a passage or a recess of the sheet metal structure.
  • the filler comprises a potting compound.
  • This potting compound can, for example, be poured into the passage or recess of the sheet metal construction in a liquid form for the purpose of setting the wear indicator and cured therein.
  • the indicator body can be introduced in the liquid state of the potting compound in this, after which the potting compound can be cured and thus fixed the indicator body safely and / or at a defined position within the sheet metal structure.
  • the filler body can be made flush with the sheet metal construction and in particular flat on at least one side.
  • the indi cator body comprises at least one wire which is guided in particular by the Medkör per.
  • the indicator body can also consist of the wire.
  • the wire may of course comprise a different Ummante- of the packing and / or be performed, for example, U-shaped through the packing. The two legs of the U-shaped wire can enter or leave the same on the flat side of the filling body.
  • a bore can also be subsequently added to an already completed or used part of a sheet metal construction, for example, a waste collection vehicle subsequently. This makes it possible to easily retrofit a wear indicator on an existing device.
  • the indicator body it is conceivable for the indicator body to be arranged farther from the side exposed to wear as a side of the sheet metal construction facing it. Due to the complaint of the Indian body of the wear area of the sheet metal construction, a range of permissible wear can be defined in a simple manner. Only when this area has worn out, the then exposed indicator body can indicate the now not permissible degree of wear. Further details of this can be found in the figure described below.
  • the indicator body is inserted only as far into the passage or recess, as the wear of the sheet metal construction may act or occur maximum. Due to the precisely defined depth of the indicator body, it is possible to define a tolerable wear and to allow an indication of the wear by the indicator body only when the wear exceeds a tolerable, defined level.
  • the filler is an electrically non-conductive body such as a polymer resin.
  • the indicator body is coupled to a voltage source and / or to an evaluation unit.
  • the components mentioned may themselves be part of the wear indicator. If the indicator body is damaged, its electrical resistance can be changed This change, in turn, can be recorded using the example voltage source. Based on such resistance change, the presence of undesirable abrasion can be detected.
  • the evaluation unit the changed resistance of the indicator body can be ascertained and this event can be transmitted, for example, to an on-board computer of a waste collection vehicle.
  • the evaluation unit may also be the on-board computer itself.
  • the invention is further directed to a sheet metal construction with at least one wear indicator according to one of claims 1 to 8, wherein the sheet metal construction is designed to be part of an abrasive claimed portion of a device.
  • the invention is also directed to a refuse collection vehicle having at least one wear indicator according to any one of claims 1-8.
  • the single FIGURE 1 shows a schematic arrangement of a wear indicator according to the invention, in which a filler 1 is formed within a passage of a sheet metal construction.
  • the filler body 1 may be flush with the flat sides of the sheet metal construction and accommodate an indicator body 2, which may be guided, for example, in a U-shape within the filler body 1.
  • the indicator body 2 may for example be designed as a wire whose two ends are arranged on one side of the filling body 1.
  • the sheet metal construction may also comprise a plurality of bores or recesses into which an electrically conductive wire or a plurality of different electrically conductive wires of the side facing away from the abrasive wear of the sheet metal construction introduced and by a filling body 1, for example, from casting agent are fixed.
  • the wire or the wires can additionally be designed with an insulation which separates the conductive core of the wire from the filling body 1.
  • the indicator body 2 may be arranged at a position of the sheet metal construction, which is subject to experience or design increased wear compared to other locations of the sheet metal construction. As a result, it can be easily ensured that a relevant wear indicator or a few wear indicators allow a relevant monitoring of the wear to be realized.
  • the implementation or recess can also be referred to as a blind hole or as a through hole. If there is a passage, then the wire or indicator body 2 can only be inserted as far as the wear of the sheet metal construction may have maximum effect.
  • Both ends of the indicator body 2 can be coupled to a monitoring arrangement or to an evaluation unit which is set up to continuously or temporarily conduct current through the indicator body 2 during operation of the wear indicator.
  • the sheet metal construction for example, be part of a refuse collection vehicle, which is claimed abrasive in their use.
  • the indicator body 2 is either exposed or with the sheet metal structure conductively connected, which can lead to a short circuit. It is also conceivable that the indicator body 2 is separated by the wear, so that no or almost no current can flow through the indicator body 2. In both cases, the deviation from the desired or normal current flow through the indicator body 2 offers the possibility of detecting a change in state and indicating that it is reaching the wear limit of the sheet metal construction.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Verschleißindikator für eine abrasiv beanspruchte Blechkonstruktion, umfassdend wenigstens einen Füllkörper und wenigstens einen innerhalb des Füllkörpers vorgesehenen Indikatorkörper.

Description

Verschleißindikator für Blechkonstruktion
Die Erfindung betrifft einen Verschleißindikator für eine abrasiv beanspruchte Blech konstruktion, umfassend wenigstens einen Füllkörper und wenigstens einen innerhalb des Füllkörpers vorgesehenen Indikatorkörper.
Abrasiv beanspruchte Blechkonstruktionen finden in unterschiedlichsten techni- schen Bereichen Verwendung. So können entsprechende Blechkonstruktionen bei spielsweise zum Schütten von Schüttgut oder zum Auskleiden von Schütt- und/oder Sauggutbehältern verwendet werden. Aufgrund des bei ihrer Nutzung auftretenden mechanischen Verschleißes wird in der Regel für die entsprechende Konstruktion eine größere Wandstärke vorgesehen, als dies unter Berücksichtigung der tatsäch- lichen mechanischen Belastung eigentlich notwendige wäre. Dadurch ist gewähr- leistet, dass die Konstruktion auch bei unkontrolliertem bzw. übermäßigem Ver- schleiß weiterhin tragfähig beziehungsweise nutzbar ist. Irgendwann in der Lebensdauer der Blechkonstruktion wird die Grenze erreicht, unterhalb der ihre statische Festigkeit nicht mehr sicher gewährleistet werden kann. Nach diesem Zeitpunkt kann es zu Beschädigungen beziehungsweise Perforatio- nen der Blechkonstruktion sowie gegebenenfalls von benachbarten Komponenten kommen. Diese Beschädigungen können insbesondere im Betrieb beziehungswei- se währen der Nutzung der Blechkonstruktion auftreten. Sie machen es erforder- lich, die Blechkonstruktion wenigstens gelegentlich auf entsprechende Beschädi- gungen zu überprüfen, gegebenenfalls beschädigte Komponenten zu ersetzen so- wie die durch die Beschädigung entstandenen Verunreinigungen zu beseitigen.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, einen Verschleißindikator für entsprechende Blechkonstruktionen bereitzustellen, der vor einem übermäßigen unerwünschten Verschleiß warnen beziehungsweise den Verschleiß entsprechend anzeigen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Verschleißindikator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Demnach ist der Verschleißindikator für eine abrasiv beanspruchte Blechkonstruk- tion vorgesehen. Mit der abrasiven Beanspruchung kann vorliegend jegliche Bean- spruchung beziehungsweise Beschädigung der Blechkonstruktion gemeint sein, die durch relativ zur Blechkonstruktion bewegte Komponenten wie beispielsweise me- chanische Bauteile, Schüttgut, Sauggut oder insbesondere Abfälle verursacht ist.
Der Begriff der Blechkonstruktion ist breit auszulegen und kann jegliche insbeson- dere metallische oder wenigste teilweise aus Kunststoff gefertigte Komponenten umfassen, die wenigstens abschnittsweise flächig ausgeführt sein können. Die Blechkonstruktion kann ein einstückig gefertigtes Bauteil einer übergeordneten Vor- richtung wie beispielsweise eines Abfallsammelfahrzeugs sein. Der Verschleißindikator umfasst wenigstens einen Füllkörper und wenigstens einen innerhalb des Füllkörpers vorgesehenen Indikatorkörper. Vorzugsweise können zwei Indikatorkörper hintereinander in einem Füllkörper angeordnet sein. Dadurch kann eine Vorwarnung und zusätzlich ein Signal für die Stillegung des Aufbaus er- zeugt werden. Der Füllkörper kann ein Volumen innerhalb der Blech konstruktion einnehmen beziehungsweise sein und/oder der Indikatorkörper kann wenigstens teilweise innerhalb des Füllkörpers angeordnet sein. Der Indikatorkörper kann al- ternativ oder zusätzlich wenigstens teilweise außerhalb des Füllkörpers angeordnet sein. Der Füllkörper soll wenigstens teilweise innerhalb einer Durchführung oder einer Ausnehmung der Blechkonstruktion lagerbar sein.
In einer besonders bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass der Füllkörper eine Vergussmasse umfasst. Diese Vergussmasse kann beispielsweise zur Fierstellung des Verschleißindikators in einer flüssigen Form in die Durchführung beziehungs- weise Ausnehmung der Blechkonstruktion eingegossen und darin ausgehärtet wer- den. Analog dazu kann der Indikatorkörper im flüssigen Zustand der Vergussmasse in diese eingebracht werden, wonach die Vergussmasse ausgehärtet werden kann und damit den Indikatorkörper sicher und/oder an definierter Position innerhalb der Blechkonstruktion fixiert. Der Füllkörper kann an wenigstens einer Seite bündig mit der Blechkonstruktion und insbesondere flach ausgeführt sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist denkbar, dass der Indi katorkörper wenigstens einen Draht umfasst, der insbesondere durch den Füllkör per hindurch geführt ist. Der Indikatorkörper kann auch aus dem Draht bestehen. Der Draht kann selbstverständlich eine vom Füllkörper unterschiedliche Ummante- lung umfassen und/oder beispielsweise U-förmig durch den Füllkörper geführt sein. Die beiden Schenkel des U-förmig ausgebildeten Drahtes können an derselben flächigen Seite des Füllkörpers in diesen eintreten beziehungsweise aus diesem heraustreten.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist denkbar, dass die Durchführung oder die Ausnehmung als Bohrung oder als ausgebrannte Struktur ausgeführt ist. Insbesondere eine Bohrung kann auch nachträglich an einem bereits fertiggestellten beziehungsweise genutzten Teil einer Blech konstruktion beispiels- weise eines Abfallsammelfahrzeugs nachträglich hinzugefügt werden. Hierdurch ist es möglich, einen Verschleißindikator leicht an einer bestehenden Vorrichtung nachzurüsten.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass der Indikatorkörper weiter von der dem Verschleiß ausgesetzten Seite als einer dazu gegenüberliegen- den Seite der Blechkonstruktion angeordnet ist. Durch die Beanstandung des Indi- katorkörpers von dem Verschleißbereich der Blechkonstruktion kann auf einfache Weise ein Bereich zulässigen Verschleißes definiert werden. Erst wenn dieser Be- reich verschlissen ist, kann der dann freigelegte Indikatorkörper den nunmehr nicht zulässigen Verschleißgrad anzeigen. Näheres hierzu ist der weiter unten beschrie- benen Figur entnehmbar.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass der Indikatorkörper nur soweit in die Durchführung oder Ausnehmung eingeführt ist, wie der Verschleiß der Blechkonstruktion maximal wirken beziehungsweise auftreten darf. Durch die so präzise definierte Tiefe des Indikatorkörpers ist es möglich, einen tolerierbaren Ver- schleiß zu definieren und eine Anzeige des Verschleißes durch den Indikatorkörper erst dann erfolgen zu lassen, wenn der Verschleiß ein tolerierbares, definiertes Maß überschreitet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass der Füllkörper ein elektrisch nicht leitender Körper wie beispielsweise ein Polymerharz ist. Hierdurch kann die Isolation und damit die Funktionsweise des Indikatorkörpers erleichtert beziehungsweise besser sichergestellt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist ferner denkbar, dass der Indikatorkör- per mit einer Spannungsquelle und/oder mit einer Auswertungseinheit gekoppelt ist. Die genannten Komponenten können selbst Teil des Verschleißindikators sein. Bei Beschädigung des Indikatorkörpers kann dessen elektrischer Widerstand verändert werden und diese Veränderung wiederum unter Nutzung der beispielhaft genann- ten Spannungsquelle erfasst werden. Auf Grundlage einer derartigen Widerstands- änderung kann das Vorhandensein einer unerwünschten Abrasion festgestellt be- ziehungsweise indiziert werden. Mittels der Auswertungseinheit kann der veränder- te Widerstand des Indikatorkörpers festgestellt und dieses Ereignis beispielsweise an einen Bordcomputer eines Abfallsammelfahrzeugs übermittelt werden. Bei der Auswertungseinheit kann es sich alternativ auch um den Bordcomputer selbst han- deln.
Die Erfindung ist ferner auf eine Blechkonstruktion mit wenigstens einem Ver- schleißindikator nach einem der Ansprüche 1 -8 gerichtet, wobei die Blechkonstruk- tion dazu ausgelegt ist Bestandteil eines abrasiv beanspruchten Abschnitts einer Vorrichtung zu sein.
Die Erfindung ist auch auf ein Abfallsammelfahrzeug mit wenigstens einem Ver- schleißindikator nach einem der Ansprüche 1 -8 gerichtet.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der in der einzelnen Figur bei- spielhaft gezeigten Ausführung der Erfindung.
Die einzelne Figur 1 zeigt eine schematische Anordnung eines erfindungsgemäßen Verschleißindikators, bei dem ein Füllkörper 1 innerhalb einer Durchführung einer Blechkonstruktion ausgebildet ist. Der Füllkörper 1 kann bündig mit den flächigen Seiten der Blechkonstruktion ausgefüllt sein und einen Indikatorkörper 2 aufneh- men, der beispielsweise U-förmig innerhalb des Füllkörpers 1 geführt sein kann.
Der Indikatorkörper 2 kann beispielsweise als Draht ausgeführt sein, dessen zwei Enden an einer Seite des Füllkörpers 1 angeordnet sind. Die Blechkonstruktion kann auch eine Mehrzahl von Bohrungen oder Ausnehmungen umfassen, in die ein elektrisch leitender Draht oder mehrere unterschiedlichen elektrisch leitende Drähte der dem abrasiven Verschleiß der Blechkonstruktion abgewandten Seite einge- bracht und durch einen beispielsweise aus Vergussmittel ausgeführten Füllkörper 1 fixiert sind. Der Draht oder die Drähte können zusätzlich mit einer Isolierung ausge- führt sein, die den leitenden Kern des Drahtes von dem Füllkörper 1 trennt.
Der Indikatorkörper 2 kann an einer Stelle der Blechkonstruktion angeordnet sein, die verglichen mit anderen Stellen der Blechkonstruktion einem erfahrungsgemäß bzw. konstruktionsbedingt erhöhten Verschleiß ausgesetzt ist. Hierdurch kann ein- fach sichergestellt werden, dass mit einem einzelnen Verschleißindikator oder mit einigen wenigen Verschleißindikatoren eine relevante Überwachung des Verschlei- ßes realisiert werden kann.
Die Durchführung beziehungsweise Ausnehmung kann auch als Sackloch oder als durchgehende Bohrung bezeichnet werden. Liegt eine Durchführung vor, so kann der Draht beziehungsweise Indikatorkörper 2 nur so weit eingeschoben sein, wie der Verschleiß der Blechkonstruktion maximal wirken darf.
Dem Fachmann ist es hierbei bekannt, welcher Verschleiß bei welcher Anwendung der Blechkonstruktion auftritt und er kann daraus die notwendigen Wandstärken der Blechkonstruktion ableiten. Da er erfindungsgemäß über eine Vorrichtung verfügt, mittels der ein vorzeitiger bzw. übermäßiger Verschleiß erkannt werde kann, kann er bei der Auswahl der Wandstärke der Blechkonstruktion einen niedrigeren Si- cherheitsfaktor heranziehen und dadurch Materialkosten und Gewicht sparen.
Beide Enden des Indikatorkörpers 2 können mit einer Überwachungsanordnung bzw. mit einer Auswertungseinheit gekoppelt sein, die dazu eingerichtet ist, im Be- trieb des Verschleißindikators ständig oder zeitweise Strom durch den Indikatorkör- per 2 zu leiten.
Die Blech konstruktion kann beispielsweise Teil eines Abfallsammelfahrzeugs sein, die bei ihrer Nutzung abrasiv beansprucht wird.
Wird nach einer gewissen Arbeitszeit die Verschleißgrenze der Blechkonstruktion erreicht, so wird der Indikatorkörper 2 entweder freigelegt oder mit der Blechstruktur leitend verbunden, was zu einem Kurzschluss führen kann. Es ist auch denkbar, dass der Indikatorkörper 2 durch den Verschleiß getrennt wird, sodass kein oder nahezu kein Strom mehr durch den Indikatorkörper 2 fließen kann. In beiden Fällen bietet die Abweichung vom gewollten beziehungsweise normalen Stromfluss durch den Indikatorkörper 2 die Möglichkeit, eine Zustandsänderung zu detektieren und diese als Erreichen der Verschleißgrenze der Blechkonstruktion anzuzeigen.

Claims

Ansprüche
1. Verschleißindikator für eine abrasiv beanspruchte Blechkonstruktion, umfas- send wenigstens einen Füllkörper (1 ) und wenigstens einen innerhalb des Füllkörpers (1 ) vorgesehenen Indikatorkörper (2), wobei der Füllkörper (1 ) wenigstens teilweise innerhalb einer Durchführung oder Ausnehmung der Blech konstruktion lagerbar ist.
2. Verschleißindikator nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Füllkörper (1 ) eine Vergussmasse umfasst.
3. Verschleißindikator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Indikatorkörper (2) wenigstens einen Draht um- fasst, der insbesondere durch den Füllkörper (1 ) hindurch geführt ist.
4. Verschleißindikator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführung oder die Ausnehmung als Bohrung oder als ausgebrannte Struktur ausgeführt ist.
5. Verschleißindikator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Indikatorkörper (2) weiter von der dem Verschleiß ausgesetzten Seite als einer dazu gegenüberliegenden Seite der Blechkon- struktion angeordnet ist.
6. Verschleißindikator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Indikatorkörper (2) nur soweit in die Durchführung oder Ausnehmung eingeführt ist, wie der Verschleiß der Blechkonstruktion maximal auftreten darf.
7. Verschleißindikator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllkörper (1 ) ein elektrisch nicht leitender Körper wie beispielsweise ein Polymerharz ist.
8. Verschleißindikator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Indikatorkörper (2) mit einer Spannungsquelle und/oder mit einer Auswertungseinheit gekoppelt ist.
9. Blechkonstruktion mit wenigstens einem Verschleißindikator nach einem der Ansprüche 1-8, wobei die Blechkonstruktion dazu ausgelegt ist, Bestandteil eines abrasiv beanspruchten Abschnitts einer Vorrichtung zu sein.
10. Abfallsammelfahrzeug mit wenigstens einem Verschleißindikator nach einem der Ansprüche 1 -8.
EP19702559.6A 2018-01-29 2019-01-29 Verschleissindikator für blechkonstruktion Pending EP3746737A1 (de)

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