CA3173211A1 - Device as preceding propulsion unit for a watercraft - Google Patents
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Abstract
Provision is made for a preceding propulsion unit (1) for a watercraft to be designed as a wind engagement element that is connected to the watercraft via a tension rope (11). Provision is made here for the wind engagement element to be formed by a float body (3) which, on the top side thereof, has multiple adjustable surface elements (5), which are associated in parallel, as sail-like wind engagement surfaces, possibly additionally with a frame, and, on the bottom side, in the water, has multiple adjustable elements (6), which are associated in parallel, as fins. Here, in order to be connected to the tension rope (11), the surface elements (5), or the frame which is formed, and the float body (3) are connected by means of tension elements as ropes, and/or support means as linkages (7) in the form of a guy rope arrangement, via a linkage point (8) which is formed behind the float body (3). The wind engagement surfaces and the fins each have actuating drives which are individually adjustable by means of an associated control unit.
Description
Vorrichtung als vorgeschaltete Antriebseinheit fur em n Wasserfahrzeug Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung als vorgeschaltete Antriebseinheit fur em n Wasserfahrzeug in Form eines Windangriffselementes, die Uber ein Zugseil mit dem Wasserfahrzeug zum Antrieb und/oder als Zusatzantrieb verbunden let, wobei des Windangriffselement durch einen Schwimmkorper gebildet 1st, der an seiner Oberseite mehrere verstellbare parallel zugeordnete Flachenelemente als segelartige Windangriffsflachen aufweist.
Vorgeschaltete Antriebseinheitselemente fUr Wasserfahrzeuge mit einem Windangriffselement sind in vielfaltigen Ausfuhrungen, insbesondere als drachenartige Windangriffselemente bekannt und sind bereits in der Praxis eingesetzt worden. Diese Ausbildungen werden als Flugobjekte oberhalb der Wasseroberfl;Ache angeoLdnet und sind Qber Zugseile mit dem Wasserfahrzeug verbunden.
Diese bekannten Anordnungen sind nur durch aufwendige Massnahmen vor dem Wasserfahrzeug positionierbar und durch komplizierte Steueranordnungen effektiv einsetzbar.
Weitere vorgeschaltete Antriebseinheiten fUr Wasserfahrzeuge mit einem WindangriffsR1ement sind aus der DF 21 2015 non 159 Ul und WO 02/087 961 Al bekannt.
Vorgeschaltete Antriebseinheitselemente fUr Wasserfahrzeuge mit einem Windangriffselement sind in vielfaltigen Ausfuhrungen, insbesondere als drachenartige Windangriffselemente bekannt und sind bereits in der Praxis eingesetzt worden. Diese Ausbildungen werden als Flugobjekte oberhalb der Wasseroberfl;Ache angeoLdnet und sind Qber Zugseile mit dem Wasserfahrzeug verbunden.
Diese bekannten Anordnungen sind nur durch aufwendige Massnahmen vor dem Wasserfahrzeug positionierbar und durch komplizierte Steueranordnungen effektiv einsetzbar.
Weitere vorgeschaltete Antriebseinheiten fUr Wasserfahrzeuge mit einem WindangriffsR1ement sind aus der DF 21 2015 non 159 Ul und WO 02/087 961 Al bekannt.
- 2 -Aufgabe der Erfindung ist es, eine vorgeschaltete Antriebseinheit der gattungsgemassen Art als schwimmende Einheit zu schaffen, die eine einfache Handhabung ermoglicht und eine Ansteuerung in Anpassung an die Windverhaltnisse ohne Krankung gewahrleistet.
Die Losung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemass dadurch, dass der Schwimmkorper an der Unterseite im Wasser mehrere verstellbare parallel zugeordnete Elemente als Schwerter aufweist, wobei die Flachenelemente und der Schwimmkorper Qber Zugelemente als Seile und/oder StUtzmittel als Gestange in Form einer Abspannung aber einen gebildeten Verknupfungspunkt hinter dem Schwimmkarper zur Verbindung mit dem Zugseil verbunden ist und dass die Windangriffsflachen und die Schwerter jeweils Stellantriebe aufweisen, die fiber eine zugeordnete Steuereinheit einstellbar sind.
Hierbei wird eine einfache Anordnung zur effizienten Nutzung von Windenergie geschaffen, die als Antriebseinheit entsprechend den Windverhaltnissen schlangenlinienformig bewegbar ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung wird dadurch geschaffen, dass an der Oberseite des Schwimmkorpers zusatzlich em n Rahmen zur Aufnahme der verstellbaren Flachenelemente angeordnet ist und an dem Rahmen die Zugelemente als Seile und/oder Gestange angrei fen.
Zur vorteilhaften Aufnahme und Verstellung der Schwerter sowie entsprechender Stabilisierung wird vorgeschlagen, dass an der Unterseite des Schwimmkorpers em n Rahmen zur Aufnahme der Elemente als Schwerter angeordnet ist sowie mit dem Rahmen
Die Losung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemass dadurch, dass der Schwimmkorper an der Unterseite im Wasser mehrere verstellbare parallel zugeordnete Elemente als Schwerter aufweist, wobei die Flachenelemente und der Schwimmkorper Qber Zugelemente als Seile und/oder StUtzmittel als Gestange in Form einer Abspannung aber einen gebildeten Verknupfungspunkt hinter dem Schwimmkarper zur Verbindung mit dem Zugseil verbunden ist und dass die Windangriffsflachen und die Schwerter jeweils Stellantriebe aufweisen, die fiber eine zugeordnete Steuereinheit einstellbar sind.
Hierbei wird eine einfache Anordnung zur effizienten Nutzung von Windenergie geschaffen, die als Antriebseinheit entsprechend den Windverhaltnissen schlangenlinienformig bewegbar ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung wird dadurch geschaffen, dass an der Oberseite des Schwimmkorpers zusatzlich em n Rahmen zur Aufnahme der verstellbaren Flachenelemente angeordnet ist und an dem Rahmen die Zugelemente als Seile und/oder Gestange angrei fen.
Zur vorteilhaften Aufnahme und Verstellung der Schwerter sowie entsprechender Stabilisierung wird vorgeschlagen, dass an der Unterseite des Schwimmkorpers em n Rahmen zur Aufnahme der Elemente als Schwerter angeordnet ist sowie mit dem Rahmen
- 3 -Zugelemente als Seile verbunden sowie zum gebildeten VerknUpfungspunkt gefuhrt sind.
Um die Effektivitat zu erhohen, ist vorgesehen, dass die Flachenelemente als Windangriffsflachen durch Profilelemente gebildet sind.
Ferner ist zur Erzielung von gUnstigen Verhaltnissen bei Gegenwind vorgesehen, dass der VerknUpfungspunkt zur Aufnahme von Schubkraften der Gestange durch einen Schwimmkorper gebildet ist.
Weiterhin wird zur effektiven Nutzung vorgesehen, dass das Zugseil mit einem zwischengeschalteten Schwimmkorper mit einem Kielschwert verbunden und als Umlenkelement fur eine Verbindung zum Verknupfungspunkt aufweist sowie die Verbindung am Schwimmkorper etwa mittig vcrschwcnkbar angelenkt ist, wobei das Zugseil Uber einen weiteren steuerbaren Stellantrieb verschwenkbar verbunden ist, um das Zugseil jeweils in Fahrtrichtung unabhangig von der Ausrichtung des Schwimmkorper einzustellen. Dabei wird als Ausgestaltung vorgesehen, dass das Zugseil und die Verbindung zum Verknupfungspunkt jeweils Uber verschwenkbare Hebelelemente bzw. Rahmenelemente am SchwimmkOrper etwa mittig angelenkt sind und des Zugseil Uber den weiteren steuerbaren Stellantrieb in Fahrtrichtung unabhangig von der Ausrichtung des Schwimmkorpers einstellbar ist.
In den Zeichnungen sind AusfUhrungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
Um die Effektivitat zu erhohen, ist vorgesehen, dass die Flachenelemente als Windangriffsflachen durch Profilelemente gebildet sind.
Ferner ist zur Erzielung von gUnstigen Verhaltnissen bei Gegenwind vorgesehen, dass der VerknUpfungspunkt zur Aufnahme von Schubkraften der Gestange durch einen Schwimmkorper gebildet ist.
Weiterhin wird zur effektiven Nutzung vorgesehen, dass das Zugseil mit einem zwischengeschalteten Schwimmkorper mit einem Kielschwert verbunden und als Umlenkelement fur eine Verbindung zum Verknupfungspunkt aufweist sowie die Verbindung am Schwimmkorper etwa mittig vcrschwcnkbar angelenkt ist, wobei das Zugseil Uber einen weiteren steuerbaren Stellantrieb verschwenkbar verbunden ist, um das Zugseil jeweils in Fahrtrichtung unabhangig von der Ausrichtung des Schwimmkorper einzustellen. Dabei wird als Ausgestaltung vorgesehen, dass das Zugseil und die Verbindung zum Verknupfungspunkt jeweils Uber verschwenkbare Hebelelemente bzw. Rahmenelemente am SchwimmkOrper etwa mittig angelenkt sind und des Zugseil Uber den weiteren steuerbaren Stellantrieb in Fahrtrichtung unabhangig von der Ausrichtung des Schwimmkorpers einstellbar ist.
In den Zeichnungen sind AusfUhrungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
- 4 -Fig. 1 eine Antriebseinheit als Schwimmkorper mit verstellbaren Windangriffsflachen und Schwertern sowie einer Abspannung zum Schwimmkorper und zu den Windangriffsflachen, Fig. 2 eine Anordnung gemass Fig. 1 mit einem Rahmen zur Aufnahme der Windangriffsflachen, Fig. 3 eine Anordnung wie Fig. 2 mit einem zusatzlichen Rahmen fUr die verstellbaren Schwerter und zugeordnete Abspannungen, Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Gesamtanordnung mit einem zusatzlichen Schwimmkorper zur Bildung eines Verknupfungspunktes der Abspannung, Fig. 5 eine weitere Ausfuhrungsform entsprechend Fig. 3 mit einem zwischengeschalteten Umlenkelement als Schwimmkarper und Fig. 6 eine vergrosserte Prinzipdarstellung des Umlenkelementes mit verschwenkbaren Rahmenelementen zur Aufnahme des Zugseiles und einer Verbindung zum VerknUpfungspunkt.
Bei der dargestellten Anordnung ist die Antriebseinheit 1 fUr em n Wasserfahrzeug 2 durch einen Schwimmkorper 3 gebildet, wobei der Schwimmkeirper 3 besitzt an seiner Oberseite mehrere verstellbare parallel zugeordnete Flachenelemente 5 als segelartige Windangriffsflachen aufweist. Diesen Flachenelementen 5 sind jeweils nicht naher dargestellte Stellantriebe zugeordnet, die Uber eine Steuereinheit zur - -bedarfsweisen Einstellung einer Winke1ste1lung der Flachenelemente 5 entsprechend der Windrichtung ansteuerbar sind. An der Unterseite des Schwimmkorpers 3 sind verstellbare parallel zugeordnete Elemente 6 als Schwerter angeordnet, die ebenfalls Ober Stellantriebe Uber eine Steuereinheit entsprechend der vorliegenden Verhaltnisse verschwenkbar sind.
Gemass Fig. 2 sind die verstellharen Flachenelemente 5 zusatzlich Uber einen Rahmen 4 im oberen Bereich aufgenommen.
Die auf diese Weise gebildete Antriebseinheit 1 besitzt eine Abspannung durch Gestange 7 als Stutzmittel, die an dem Schwimmkorper 3 und den Flachenelementen 5 bzw. dem Rahmen 4 angreifen sowie in einem Verknupfungspunkt 8 hinter der Antriebseinheit 1 zusammengefUhrt sind. Diese Gestange 7 kannen auch teilweise bzw. insgesamt durch Seile gebi1det werden.
Gemass Fig. 3 sind die Elemente 6 als Schwerter ebenfalls zusatzlich durch einen Rahmen 9 aufgenommen, wobei der Rahmen 9 aber Seile 10 als Abspannung mit dem Verknupfungspunkt 8 verbunden ist. Der Verknupfungspunkt 8 ist dabei Uber emn Zugseil 11 mit dem Wasserfahrzeug 2 verbunden.
Zur Stabilisierung der Ancrdnung und Abstatzung der Gestange 7 und Aufnahme von Schubkraften ist der Verknupfungspunkt 8 auf bzw. mit einem Schwimmkorper 12 gebildet, der Uber das Zugseil 11 mit dem Wasserfahrzeug 2 verbunden ist.
Gemass Fig. 5 und 6 ist em n AustUhrungsbeispiel zur Nutzung bei unterschiedlichen Windrichtungen mit einem guten Wirkungsgrad gezeigt, wobei sin zwischengeschalteter Schwimmkarper 13 als Umlenkelement angeordnet ist. Hierbei besitzt der Schwimmkorper 13 em n Kielschwert 14 und ist mit dem Zugseil 11 verbunden und weist eine Verbindung 15 zum Verknupfungspunkt 8 auf. In dieser Ausbildung sind am Schwimmkorper 13 zur Verbindung mit dem Zugsei1 11 und der Verbindung 15 vertikale Rahmenelemente 16,17 verschwenkbar etwa mittig angelenkt, wobei das Rahmene1ement 16 Uber eine Verbindungsstange 18 mit dem Zugseil 11 verbunden ist und das Rahmenelement 16 Uber einen steuerbaren Stellantrieb 19 verschwenkbar einstellbar ist, um das Zugseil 11 jeweils in Fahrtrichtung des Wasserfahrzeuges 2 unabhangig von der Ausrichtung des Schwimmkorpers 13 einzustellen. Das verschwenkbare Rahmenelement 17 ist dabei an der dem Zugseil 11 gegenuberliegenden Seite tither die Verbindung 15 mit dem Verkntipfungspunkt 8 verbunden.
Durch diese Ausbildung ist as moglich, ein Wind-Antriebssystem auszubilden, das bei einer von der Fahrtrichtung abweichenden Windrichtung auch amen Vortrieb ermoglicht. Hierbei ist eine schlangenlinienformige Bewegung des Antriebselementes moglich, um eine gute Ausnutzung der Windenergie durchzufUhren.
Bei der dargestellten Anordnung ist die Antriebseinheit 1 fUr em n Wasserfahrzeug 2 durch einen Schwimmkorper 3 gebildet, wobei der Schwimmkeirper 3 besitzt an seiner Oberseite mehrere verstellbare parallel zugeordnete Flachenelemente 5 als segelartige Windangriffsflachen aufweist. Diesen Flachenelementen 5 sind jeweils nicht naher dargestellte Stellantriebe zugeordnet, die Uber eine Steuereinheit zur - -bedarfsweisen Einstellung einer Winke1ste1lung der Flachenelemente 5 entsprechend der Windrichtung ansteuerbar sind. An der Unterseite des Schwimmkorpers 3 sind verstellbare parallel zugeordnete Elemente 6 als Schwerter angeordnet, die ebenfalls Ober Stellantriebe Uber eine Steuereinheit entsprechend der vorliegenden Verhaltnisse verschwenkbar sind.
Gemass Fig. 2 sind die verstellharen Flachenelemente 5 zusatzlich Uber einen Rahmen 4 im oberen Bereich aufgenommen.
Die auf diese Weise gebildete Antriebseinheit 1 besitzt eine Abspannung durch Gestange 7 als Stutzmittel, die an dem Schwimmkorper 3 und den Flachenelementen 5 bzw. dem Rahmen 4 angreifen sowie in einem Verknupfungspunkt 8 hinter der Antriebseinheit 1 zusammengefUhrt sind. Diese Gestange 7 kannen auch teilweise bzw. insgesamt durch Seile gebi1det werden.
Gemass Fig. 3 sind die Elemente 6 als Schwerter ebenfalls zusatzlich durch einen Rahmen 9 aufgenommen, wobei der Rahmen 9 aber Seile 10 als Abspannung mit dem Verknupfungspunkt 8 verbunden ist. Der Verknupfungspunkt 8 ist dabei Uber emn Zugseil 11 mit dem Wasserfahrzeug 2 verbunden.
Zur Stabilisierung der Ancrdnung und Abstatzung der Gestange 7 und Aufnahme von Schubkraften ist der Verknupfungspunkt 8 auf bzw. mit einem Schwimmkorper 12 gebildet, der Uber das Zugseil 11 mit dem Wasserfahrzeug 2 verbunden ist.
Gemass Fig. 5 und 6 ist em n AustUhrungsbeispiel zur Nutzung bei unterschiedlichen Windrichtungen mit einem guten Wirkungsgrad gezeigt, wobei sin zwischengeschalteter Schwimmkarper 13 als Umlenkelement angeordnet ist. Hierbei besitzt der Schwimmkorper 13 em n Kielschwert 14 und ist mit dem Zugseil 11 verbunden und weist eine Verbindung 15 zum Verknupfungspunkt 8 auf. In dieser Ausbildung sind am Schwimmkorper 13 zur Verbindung mit dem Zugsei1 11 und der Verbindung 15 vertikale Rahmenelemente 16,17 verschwenkbar etwa mittig angelenkt, wobei das Rahmene1ement 16 Uber eine Verbindungsstange 18 mit dem Zugseil 11 verbunden ist und das Rahmenelement 16 Uber einen steuerbaren Stellantrieb 19 verschwenkbar einstellbar ist, um das Zugseil 11 jeweils in Fahrtrichtung des Wasserfahrzeuges 2 unabhangig von der Ausrichtung des Schwimmkorpers 13 einzustellen. Das verschwenkbare Rahmenelement 17 ist dabei an der dem Zugseil 11 gegenuberliegenden Seite tither die Verbindung 15 mit dem Verkntipfungspunkt 8 verbunden.
Durch diese Ausbildung ist as moglich, ein Wind-Antriebssystem auszubilden, das bei einer von der Fahrtrichtung abweichenden Windrichtung auch amen Vortrieb ermoglicht. Hierbei ist eine schlangenlinienformige Bewegung des Antriebselementes moglich, um eine gute Ausnutzung der Windenergie durchzufUhren.
Claims (7)
1. Vorrichtung als vorgeschaltete Antriebseinheit (1) fUr ein Wasserfahrzeug (2) in Form eines Windangriffselementes, die Uber ein Zugseil (11) mit dem Wasserfahrzeug (2) zum Antrieb und/oder als Zusatzantrieb verbunden ist, wobei das Windangriffselement durch einen Schwimmkörper (3) gebildet ist, der an seiner Oberseite mehrere verstellbare parallel zugeordnete Flachenelemente (5) als segelartige Windangriffsflachen aufweist dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper (3) an der Unterseite im Wasser mehrere verstellbare parallel zugeordnete Elemente (6) als Schwerter aufweist, wobei die Flachenelemente (5) und der Schwimmkörper (3) Uber Zugelemente als Seile (10) und/oder Stutzmittel als Gestänge (7) in Form einer Abspannung uber einen gebildeten VerknUpfungspunkt (8) hinter dem Schwimmkörper (3) zur Verbindung mit dem Zugseil (11) verbunden ist und dass die Windangriffsflachen und die Schwerter jeweils Stellantriebe aufweisen, die Uber eine zugeordnete Steuereinheit einstellbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberseite des Schwimmkörpers (3) zusätzlich ein Rahmen (4) zur Aufnahme der verstellbaren Flächenelemente (5) angeordnet ist und an dem Rahmen (4) die Zugelemente als Seile (10) und/oder Gestange (7) angreifen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite des Schwimmkörpers (3) ein Rahmen (9) zur Aufnahme der Elemente (6) als Schwerter angeordnet ist sowie mit dem Rahmen (9) Zugelemente (10) als Seile verbunden sowie zum gebildeten Verkruapfungspunkt (8) gefuhrt sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächenelemente (5) als Windangriffsfiachen durch Proffielemente gebildet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verknupfungspunkt (8) zur Aufnahme von Schubkraften der Gestange (7) durch einen Schwimmkörper (12) gebi1det ist.
6. Vorrichtung nach einem der AnsprUche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugseil (11) mit einem zwischengeschalteten Schwimmkörper (13) mit einem Kie1schwert (14) verbunden und als Umlenkelement fur eine Verbindung (15) zum Verknupfungspunkt (8) aufweist sowie die Verbindung (15) am Schwimmkörper (13) etwa mittig verschwenkbar angelenkt ist, wobei das Zugseil (11) Uber einen weiteren steuerbaren Stellantrieb (19) verschwenkbar verbunden ist, um das Zugseil (11) jeweils in Fahrtrichtung unabhangig von der Ausrichtung des Schwimmkorper (13) einzustellen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugseil (11) und die Verbindung (15) zum Verknupfungspunkt (8) jeweils Uber verschwenkbare Hebe1elemente bzw. Rahmenelemente (16,17) am Schwimmkörper (13) etwa mittig angelenkt sind und das Zugseil (11) Uber den weiteren steuerbaren Stellantrieb (19) in Fahrtrichtung unabhängig von der Ausrichtung des Schwimmkörpers (13) einstellbar ist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CA3173211A1 true CA3173211A1 (en) | 2021-10-07 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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ES2113232B1 (en) * | 1994-02-04 | 1999-01-01 | De Mora Antonio Montilla | MULTI-FLAT SAILBOAT. |
FR2824311B1 (en) * | 2001-05-02 | 2003-08-22 | Philippe Cinquin | DISTRIBUTED VEHICLE SHIP |
BE1015726A3 (en) * | 2003-10-20 | 2005-07-05 | Creative Products Bv Met Beper | Kite sail for boat, includes means for compensating for lateral force and upthrust generated by kite |
DE202006005389U1 (en) * | 2006-03-31 | 2007-08-02 | Skysails Gmbh & Co. Kg | Wind turbine with controllable kite |
EP2531396B1 (en) * | 2010-02-02 | 2013-12-11 | Ingo Vögler | Water vehicle having a profiled element arranged on the bow side |
ES2554877B1 (en) * | 2014-06-23 | 2016-09-30 | Manuel MUÑOZ SÁIZ | System and procedure of propulsion for ships and tugboats |
CN108082428A (en) * | 2017-10-30 | 2018-05-29 | 香港中文大学(深圳) | Unmanned sailing boat power and transfer and unmanned sailing boat |
DE202018004767U1 (en) * | 2018-10-13 | 2018-10-30 | Henning Brandes | Drive system for floats by means of Zugseilumlenksystem, kite / shield system and underwater sails |
CN209492689U (en) * | 2018-12-31 | 2019-10-15 | 江苏金泰船舶研究设计有限公司 | A kind of sail design structure of sailing boat |
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2020
- 2020-03-28 DE DE102020002026.7A patent/DE102020002026B3/en active Active
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2021
- 2021-03-23 JP JP2022559334A patent/JP2023540414A/en active Pending
- 2021-03-23 WO PCT/DE2021/000055 patent/WO2021197527A1/en active Application Filing
- 2021-03-23 CA CA3173211A patent/CA3173211A1/en active Pending
- 2021-03-23 EP EP21720975.8A patent/EP4126660A1/en active Pending
- 2021-03-23 CN CN202180024536.5A patent/CN115335283A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
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EP4126660A1 (en) | 2023-02-08 |
WO2021197527A1 (en) | 2021-10-07 |
CN115335283A (en) | 2022-11-11 |
DE102020002026B3 (en) | 2021-06-10 |
JP2023540414A (en) | 2023-09-25 |
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