WO2015078455A1 - Drehmomentübertragungsvorrichtung für einen permanent eingespurten starter mit einem pressverband - Google Patents

Drehmomentübertragungsvorrichtung für einen permanent eingespurten starter mit einem pressverband Download PDF

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Definitions

  • Torque transmission device for a permanently interlocked starter with a press fit
  • the invention relates to a torque transmission device for a permanently starter starter for a start-stop system of a vehicle, comprising a bearing inner ring, a bearing outer ring and a roller freewheel, wherein a portion of the bearing inner ring is configured as a roller freewheel outer ring and a portion of the bearing outer ring is designed as a roller freewheel inner ring between the roller freewheel outer ring and the roller freewheel inner ring of the roller freewheel is arranged.
  • a torque transmission device for a permanently starter starter for a start-stop system of a vehicle comprising a bearing inner ring, a bearing outer ring and a roller freewheel, wherein a portion of the bearing inner ring is designed as a roller freewheel outer ring and a section of the bearing outer ring is designed as a roller freewheel inner ring, wherein between the roller freewheel outer ring and the roller freewheel inner ring of the roller freewheel is arranged, characterized in that the roller freewheel has a press fit and a roller body.
  • a bearing for decoupling the differential rotational speeds between a Brennkraftformatmaschine and a starter motor is provided.
  • the bearing is preferably designed as a ball bearing, in particular as a beveled roller bearing.
  • the roller freewheel is designed to transmit a torque generated by the starter motor in one direction on a crankshaft side while preventing the transmission in the other direction.
  • the bearing inner ring and the bearing outer ring are each made in one piece.
  • a ring gear which is connected to the sprocket carrier meshes a shaft of the starter motor, wherein the starter motor causes a rotation of the sprocket carrier during operation.
  • the bearing outer ring is welded to the sprocket carrier. Welding is preferably carried out by means of a laser welding process.
  • the bearing inner ring has a region with an approximately U-shaped cross-section.
  • the approximately U-shaped cross-section of the bearing inner ring has a portion which is designed as a roller freewheel outer ring.
  • the bearing outer ring also has a region with an approximately U-shaped cross section.
  • the approximately U-shaped cross section of the bearing outer ring preferably has a section which is designed as a roller-freewheel inner ring.
  • the bearing inner ring is designed to receive by means of its approximately U-shaped cross-section of the roller freewheel, the bearing and designed as a roller freewheel outer ring section.
  • the press fit is formed approximately annular and extends along an inner circumferential surface of the roller freewheel outer ring.
  • the press fit is thin-walled.
  • the press fit is formed approximately hollow cylindrical.
  • the interference fit on the shape of a sleeve.
  • the interference fit on a simple geometric shape can be applied by means of a pressing method along the roller freewheel outer ring.
  • the pressing method by means of pressing tools executable, in particular by means of a roller press.
  • the pressing method is a press joining method.
  • Press joining is a mechanical connection technology.
  • the parts to be joined are manufactured in such a way that after joining at the joints an interference fit is created.
  • the interference fit distinguishes a high notch effect and Reibdauerbe retailung. This makes it possible to transmit occurring longitudinal and / or transverse forces and moments non-positively.
  • a pressing device comprising a molding tool and a pressing tool.
  • the mold is used to form the body of the press fit
  • the press tool is used to connect the press fit to the roller freewheel outer race of the bearing inner race.
  • the interference fit on a freewheel ramp contour to transmit torques from the bearing outer ring on the bearing inner ring is designed to decouple a portion of the drive train from the rotational movement, so that there is a fuel cut.
  • the freewheeling channel contour is pressed into the interference fit.
  • the freewheel ramp contour has a step-like geometry which runs along the inner circumferential surface of the press fit.
  • Pressing the freewheel ramp contour into the press fit is preferably carried out after the press fit has been fastened along the inner circumferential surface of the roller freewheel outer ring.
  • the pressing in of the freewheel ramp contour takes place in the press fit, simultaneously with the attachment of the press fit along the inner circumferential surface of the roller freewheel outer ring.
  • the pressing band consists of a steel material.
  • the steel material is cold formable.
  • the object is achieved according to the invention in particular by a method for producing a press fit of a torque transmission device for a permanently interlocked starter for a start-stop system of a vehicle, comprising the following steps:
  • the press-fitting is pressed in by means of a press-joining method.
  • the method has the additional step:
  • Fig. 1 shows a schematic section through parts of a permanentlyLespurten starter with the torque transmission device according to the invention.
  • Fig. 1 is a schematic section through parts of a permanentlyLepurtten starter with the torque transmission device according to the invention is shown.
  • the torque transmitting device 20 is used for a permanent-engaged starter for a start-stop system of a vehicle.
  • the illustrated parts of the torque transmission device 20 are in addition to a bearing inner ring 1, a bearing outer ring 2, a roller freewheel 3, a press fit 4, angular contact ball bearings 8, a sprocket carrier 9, a ring gear 10 and a radial shaft seal 1 1st
  • the roller freewheel 3 has a press fit 4 and roller body 5.
  • the bearing inner ring 1 is made in one piece.
  • the bearing inner ring 1 has a region with an approximately U-shaped cross section.
  • the approximately U-shaped cross section of the bearing inner ring 1 has a portion which is designed as a roller freewheel outer ring 6.
  • the bearing outer ring 2 is made in one piece.
  • the bearing outer ring 2 also has an area with an approximately U-shaped cross-section.
  • the approximately U-shaped cross-section of the bearing outer ring 2 has a portion which is designed as roller freewheel inner ring 7.
  • the bearing inner ring 1 is designed, by means of its approximately U-shaped cross-section to receive the roller freewheel 3, the angular contact ball bearing 8 and the section designed as a roller freewheel outer ring 6.
  • the roller freewheel 3 is configured to transmit torque generated by a starter motor (not shown) in a direction toward a crankshaft side (not shown) while preventing transmission in the other direction.
  • the interference fit 4 is approximately annular (hollow cylindrical). The interference fit 4 extends along the inner circumferential surface of the roller freewheel outer ring. 6
  • the press fit 4 can be fastened by means of a pressing method along an inner circumferential surface of the roller freewheel outer ring 6.
  • the interference fit 4 has a freewheel ramp contour in order to transmit torques from the bearing outer ring 2 to the bearing inner ring 1.
  • the freewheel ramp contour is pressed into the interference fit 4.
  • the Press Association 4 consists of a steel material.
  • the sprocket carrier 2 of the component 1 is connected to the bearing outer ring 2 by means of a laser welding connection 4.
  • the angular contact ball bearing 8 is provided for decoupling the differential rotational speeds between a Brennkraftformatmaschine (not shown) and a starter motor.
  • the ring gear 10 meshes with a shaft of the starter motor, wherein the starter motor causes a rotation of the sprocket carrier 9 during operation.
  • a radial roller shaft seal 1 1 is provided for sealing the bearing outer ring 6 to the bearing inner ring 5.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Drehmomentübertragungsvorrichtung (20) für einen permanent eingespurten Starter für ein Start-Stopp-System eines Fahrzeugs, aufweisend einen Lagerinnenring (1), einen Lageraußenring (2) und einen Rollenfreilauf (3), wobei ein Abschnitt des Lagerinnenrings (1) als Rollenfreilaufaußenring (6) ausgestaltet ist und ein Abschnitt des Lageraußenrings (2) als Rollenfreilaufinnenring (7) ausgestaltet ist, wobei zwischen dem Rollenfreilaufaußenring (6) und dem Rollenfreilaufinnenring (7) der Rollenfreilauf (3) angeordnet ist, so dass der Rollenfreilauf (3) einen Pressverband (4) und einen Rollenkörper (5) aufweist.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Drehmomentübertragungsvorrichtung für einen permanent eingespurten Starter mit einem Pressverband
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung für einen permanent eingespurten Starter für ein Start-Stopp-System eines Fahrzeugs, aufweisend einen Lagerinnenring, einen Lageraußenring und einen Rollenfreilauf, wobei ein Bereich des Lagerinnenrings als Rollenfreilaufaußenring ausgestaltet ist und ein Bereich des Lageraußenrings als Rollenfreilaufinnenring ausgestaltet ist, wobei zwischen dem Rollenfreilaufaußenring und dem Rollenfreilaufinnenring der Rollenfreilauf angeordnet ist.
Hintergrund der Erfindung
Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Drehmomentübertragungsvor- richtungen für einen permanent eingespurten Starter bekannt. Aus der WO2007/148228 A1 ist ein permanent eingespurter Starter bekannt, bei dem ein Freilauf vorgesehen ist, wobei der Freilauf zwischen einem Lageraußenring und einem Lagerinnenring angeordnet ist. Nachteilig am Stand der Technik ist, dass vor dem Einbringen des Freilaufs Fräsarbeiten am Innenring des Lagers vorzunehmen sind. Hierdurch entstehen zusätzliche Kosten.
Zusammenfassung der Erfindung
Es besteht somit die technische Aufgabe, eine Drehmomentübertragungsvorrichtung, zu entwickeln, die die Nachteile aus dem Stand der Technik überkommt. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere gelöst durch eine Drehmo- mentübertragungsvorrichtung für einen permanent eingespurten Starter für ein Start-Stopp-System eines Fahrzeugs, aufweisend einen Lagerinnenring, einen Lageraußenring und einen Rollenfreilauf, wobei ein Abschnitt des Lagerinnen- rings als Rollenfreilaufaußenring ausgestaltet ist und ein Abschnitt des Lageraußenrings als Rollenfreilaufinnenring ausgestaltet ist, wobei zwischen dem Rollenfreilaufaußenring und dem Rollenfreilaufinnenring der Rollenfreilauf angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenfreilauf einen Pressverband und einen Rollenkörper aufweist.
Durch das Vorsehen eines Pressverbandes ist es möglich, auf eine Fräsbearbeitung im Innenring des Lagers, entlang dem Rollenfreilaufaußenring, zu verzichten. Mit dem Pressverband wird somit eine Möglichkeit geschaffen, die Verfahrensschritte bei der Herstellung der Drehmomentübertragungsvorrichtung, zu reduzieren.
Bevorzugt ist ein Lager zur Abkopplung der Differenzdrehzahlen zwischen einer Brennkraftdrehmaschine und einem Startermotor vorgesehen. Das Lager ist vorzugsweise als ein Kugellager, insbesondere als ein Schrägwälzkugellager, ausgebildet.
Bevorzugt ist der Rollenfreilauf ausgelegt, ein vom Startermotor erzeugtes Drehmoment in einer Richtung auf eine Kurbelwellenseite zu übertragen und gleichzeitig die Übertragung in die andere Richtung zu verhindern.
Bevorzugt sind der Lagerinnenring und der Lageraußenring jeweils einstückig ausgeführt.
Bevorzugt kämmt ein Zahnkranz, der mit dem Zahnkranzträger verbunden ist, eine Welle des Startermotors, wobei der Startermotor im Betrieb eine Drehung des Zahnkranzträgers bewirkt. Bevorzugt ist der Lageraußenring an den Zahnkranzträger angeschweißt. Ein Anschweißen erfolgt bevorzugt mittels eines Laserschweißverfahrens. Bevorzugt weist der Lagerinnenring einen Bereich mit einem annähernd U- förmigen Querschnitt auf. Vorzugsweise weist der annähernd U-förmige Querschnitt des Lagerinnenrings einen Abschnitt auf, der als Rollenfreilaufaußenring ausgebildet ist Bevorzugt weist der Lageraußenring ebenfalls einen Bereich mit einem annähernd U-förmigen Querschnitt auf. Vorzugsweise weist der annähernd U- förmige Querschnitt des Lageraußenrings einen Abschnitt auf, der als Rol- lenfreilaufinnenring ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist der Lagerinnenring ausgelegt, mittels seines annähernd U-förmigen Querschnitts den Rollenfreilauf, das Lager sowie den als Rollenfreilaufaußenring ausgebildeten Abschnitt aufzunehmen.
Durch das Vorsehen des Pressverbandes sind keine Fräsarbeiten am Innenring entlang dem Rollenfreilaufaußenring des Lagers mehr vorzunehmen.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Pressverband annähernd ringförmig ausgebildet und erstreckt sich entlang einer inneren Mantelfläche des Rollenfreilaufaußenrings.
Bevorzugt der ist der Pressverband dünnwandig ausgebildet. Bevorzugt der ist der Pressverband annähernd hohlzylindrisch ausgebildet. Bevorzugt weist der Pressverband die Form einer Hülse auf.
Damit weist der Pressverband eine einfache geometrische Form auf. In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Pressverband mittels eines Pressverfahrens entlang dem Rollenfreilaufaußenring anbringbar.
Bevorzugt ist das Pressverfahren mittels Presswerkzeugen ausführbar, insbe- sondere mittels einer Walzpresse.
Bevorzugt ist das Pressverfahren ein Pressfügeverfahren. Unter Pressfügen versteht man eine mechanische Verbindungstechnik. Die zu verbindenden Teile werden so hergestellt, dass nach dem Fügen an den Verbindungsstellen eine Presspassung entsteht. Die Presspassung zeichnet eine hohe Kerbwirkung und Reibdauerbeanspruchung aus. Damit ist es möglich auftretende Längsund/oder Querkräfte und Momente kraftschlüssig zu übertragen.
Vorzugsweise kommt eine Pressvorrichtung zum Einsatz, aufweisend ein Formwerkzeug und ein Presswerkzeug.
Bevorzugt wird das Formwerkzeug verwendet, den Körper des Pressverbands auszubilden und das Presswerkzeug wird verwendet, den Pressverband an den Rollenfreilaufaußenring des Lagerinnenrings anzuschließen.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weist der Pressverband eine Freilauframpenkontur auf, um Drehmomente vom Lageraußenring auf den Lagerinnenring zu übertragen. Bevorzugt ist die Freilauframpenkontur ausgelegt, einen Teil des Antriebsstranges von der Drehbewegung zu entkoppeln, so dass sich eine Schubabschaltung ergibt.
Damit ist es möglich, ein vom Startermotor erzeugtes Drehmoment in einer Richtung auf eine Kurbelwellenseite zu übertragen und gleichzeitig die Übertragung in die andere Richtung zu verhindern. In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Freilaufrannpenkontur in den Pressverband eingepresst.
Damit kann auf einfache Art eine Freilauframpenkontur vorgesehen werden.
Vorzugsweise weist die Freilauframpenkontur eine stufenähnliche Geometrie auf, die entlang der inneren Mantelfläche des Pressverbands verläuft.
Bevorzugt erfolgt ein Einpressen der Freilauframpenkontur in den Pressverband, nachdem der Pressverband entlang der inneren Mantelfläche des Rollenfreilaufaußenrings befestigt ist.
Besonders bevorzugt erfolgt das Einpressen der Freilauframpenkontur in den Pressverband, gleichzeitig mit dem Anbringen des Pressverbands entlang der inneren Mantelfläche des Rollenfreilaufaußenrings.
Auf diese Weise kann zusätzlich Zeit einspart werden.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform besteht der Pressver- band aus einem Stahlwerkstoff.
Bevorzugt ist der Stahlwerkstoff kalt umformbar.
Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß insbesondere gelöst durch ein Verfah- ren zur Herstellung eines Pressverbands einer Drehmomentübertragungsvorrichtung für einen permanent eingespurten Starter für ein Start-Stopp-System eines Fahrzeugs, die folgenden Schritte aufweisend:
- Anbringen des Pressverbands an einen Rollenfreilaufaußenring eines Lagerinnenrings und
- Härten des Pressverbands und des Rollenfreilaufaußenrings.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform erfolgt das Einpressen des Pressverbandes mittels eines Pressfügeverfahrens. In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weist das Verfahren den zusätzlichen Schritt auf:
- Strukturieren des Pressverbands mittels eines Formgebungsverfahrens zur Erzeugung einer Freilauframpenkontur.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nun beispielhaft durch eine Figur veranschaulicht, dabei zeigt
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch Teile eines permanent eingespurten Starters mit der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
In Fig. 1 ist ein schematischer Schnitt durch Teile eines permanent eingespurten Starters mit der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung dargestellt.
Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 20 wird für einen permanent einge- spurten Starter für ein Start-Stopp-System eines Fahrzeugs verwendet.
Die dargestellten Teile der Drehmomentübertragungsvorrichtung 20 sind neben einem Lagerinnenring 1 , ein Lageraußenring 2, ein Rollenfreilauf 3, ein Pressverband 4, Schrägkugellager 8, einen Zahnkranzträger 9, ein Zahnkranz 10 sowie ein Radialwellendichtring 1 1 .
Der Rollenfreilauf 3 weist einen Pressverband 4 und Rollenkörper 5 auf.
Der Lagerinnenring 1 ist einstückig ausgeführt. Der Lagerinnenring 1 weist ei- nen Bereich mit einem annähernd U-förmigen Querschnitt auf. Der der annähernd U-förmige Querschnitt des Lagerinnenrings 1 weist einen Abschnitt auf, der als Rollenfreilaufaußenring 6 ausgebildet ist. Der Lageraußenring 2 ist einstückig ausgeführt. Der Lageraußenring 2 weist ebenfalls einen Bereich mit einem annähernd U-förmigen Querschnitt auf. Der annähernd U-förmige Querschnitt des Lageraußenrings 2 weist einen Abschnitt auf, der als Rollenfreilaufinnenring 7 ausgebildet ist.
Der Lagerinnenring 1 ist ausgelegt, mittels seines annähernd U-förmigen Querschnitts den Rollenfreilauf 3, das Schrägkugellager 8 sowie den als Rollenfreilaufaußenring 6 ausgebildeten Abschnitt aufzunehmen. Der Rollenfreilauf 3 ist eingerichtet, ein von einem Startermotor (nicht dargestellt) erzeugtes Drehmoment in einer Richtung auf eine Kurbelwellenseite (nicht dargestellt) zu übertragen und gleichzeitig die Übertragung in die andere Richtung zu verhindern. Der Pressverband 4 ist annähernd ringförmig (hohlzylindrisch) ausgebildet. Der Pressverband 4 erstreckt sich entlang der inneren Mantelfläche des Rollenfreilaufaußenrings 6.
Der Pressverband 4 ist mittels eines Pressverfahrens entlang einer inneren Mantelfläche des Rollenfreilaufaußenrings 6 befestigbar.
Der Pressverband 4 weist eine Freilauframpenkontur auf, um Drehmomente vom Lageraußenring 2 auf den Lagerinnenring 1 zu übertragen. Die Freilauframpenkontur ist in den Pressverband 4 eingepresst.
Der Pressverband 4 besteht aus einem Stahlwerkstoff.
Der Zahnkranzträger 2 des Bauteils 1 ist mittels einer Laserschweißverbindung 4 an den Lageraußenring 2 angeschlossen. Das Schrägkugellager 8 ist zur Abkopplung der Differenzdrehzahlen zwischen einer Brennkraftdrehmaschine (nicht dargestellt) und einem Startermotor vorgesehen. Der Zahnkranz 10 kämmt eine Welle des Startermotors, wobei der Startermotor im Betrieb eine Drehung des Zahnkranzträgers 9 bewirkt.
Zur Abdichtung des Lageraußenrings 6 zum Lagerinnenring 5 ist ein Radialla- gerwellendichtring 1 1 vorgesehen.
Ferner ist noch die Aussparung 9 im Zahnträgerkranz 1 vorgesehen. In Fig. 1 ist lediglich eine Aussparung dargestellt.
Mit der erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungsvorrichtung, aufweisend den Pressverband, ist eine Fräsbearbeitung im Innenring des Lagers, entlang dem Rollenfreilaufaußenring, nicht mehr notwendig.
Bezugszahlenliste
1 Lagerinnenring
2 Lageraußenring
3 Rollenfreilauf
4 Pressverband
5 Rollenkörper
6 Rollenfreilaufaußenring
7 Rollenfreilaufinnenring
8 Schrägkugellager
9 Zahnkranzträger
10 Zahnkranz
1 1 Radialwellendichtring
20 Drehmomentübertragungsvorrichtung

Claims

Patentansprüche
Drehmomentübertragungsvorrichtung (20) für einen permanent einge- spurten Starter für ein Start-Stopp-System eines Fahrzeugs, aufweisend einen Lagerinnenring (1 ), einen Lageraußenring (2) und einen Rollenfreilauf (3), wobei ein Abschnitt des Lagerinnenrings (1 ) als Rollenfreilaufaußenring (6) ausgestaltet ist und ein Abschnitt des Lageraußenrings
(2) als Rollenfreilaufinnenring (7) ausgestaltet ist, wobei zwischen dem Rollenfreilaufaußenring (6) und dem Rollenfreilaufinnenring (7) der Rollenfreilauf (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenfreilauf
(3) einen Pressverband
(4) und einen Rollenkörper
(5) aufweist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (20) gemäß Anspruch 1 , wobei der Pressverband (4) annähernd ringförmig ausgebildet ist und sich entlang einer inneren Mantelfläche des Rollenfreilaufaußenrings (6) erstreckt.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (20) gemäß Anspruch 2, wobei der Pressverband (4) mittels eines Pressverfahrens entlang dem Rollenfreilaufaußenring (6) anbringbar ist.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Pressverband (4) eine Freilauframpenkontur aufweist, um Drehmomente vom Lageraußenring (2) auf den Lagerinnenring (1 ) zu übertragen.
Drehmomentübertragungsvorrichtung (10) gemäß Anspruch 4, wobei die Freilauframpenkontur in den Pressverband (4) eingepresst ist.
6. Drehmomentübertragungsvorrichtung (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Pressverband (4) aus einem Stahlwerkstoff besteht. Verfahren zur Herstellung eines Pressverbands (4) einer Drehmoment- übertragungsvorrichtung (20) für einen permanent eingespurten Starter für ein Start-Stopp-System eines Fahrzeugs, die folgenden Schritte aufweisend:
- Anbringen des Pressverbands (4) an einen Rollenfreilaufaußenring (6) eines Lagerinnenrings (1 ) und
- Härten des Pressverbands (4) und des Rollenfreilaufaußenrings (6).
Verfahren zur Herstellung eines Pressverbands (4) gemäß Anspruch 7, wobei das Einpressen des Pressverbandes (4) mittels eines Pressfügeverfahrens erfolgt.
Verfahren zur Herstellung eines Pressverbands (4) gemäß Anspruch 6, den zusätzlichen Schritt aufweisend:
- Strukturieren des Pressverbands (4) mittels eines Formgebungsverfahrens zur Erzeugung einer Freilauframpenkontur.
PCT/DE2014/200454 2013-11-26 2014-09-09 Drehmomentübertragungsvorrichtung für einen permanent eingespurten starter mit einem pressverband Ceased WO2015078455A1 (de)

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DE102013224123.2A DE102013224123A1 (de) 2013-11-26 2013-11-26 Drehmomentübertragungsvorrichtung für einen permanent eingespurten Starter mit einem Pressverband

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WO (1) WO2015078455A1 (de)

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