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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Fertigung von Leitungssätzen, wie sie für das Bordnetz von Fahrzeugen oder Zusatzfunktionen benötigt werden.
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Stand der Technik
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Leitungssätze für Fahrzeuge, d.h. Kraftfahrzeuge, Flugzeuge, Eisenbahnen und Schiffe, versorgen eine Vielzahl elektrischer Verbraucher. Dazu bestehen sie oft aus hunderten von Leitungen, zu denen oftmals auch weitere Sonderleitungen, die nicht der Versorgung mit elektrischer Energie oder dem Austausch von Daten dienen, hinzukommen.
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Entsprechend komplex gestaltet sich die Fertigung der Leitungssätze. Oftmals müssen in einem Leitungsstrang des Leitungssatzes viele Leitungen zusammengefasst sein und mit einem Isolationsband ummantelt werden, um den Leitungssatz gegen mechanische Beschädigung zu schützen und elektrisch zu isolieren, aber auch um Abzweigungen vom Leitungsstrang in ihrer Position festzulegen. Hinzu kommt, dass der Leitungssatz der Form der Karosserie folgen muss, in die der Leitungssatz später verlegt werden soll. Dazu werden die Leitungsstränge des Leitungssatzes mehrere Biegungen, oft auch mit engem Radius, aufweisen.
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Um diese Form des Leitungssatzes zu realisieren, wird ein Leitungssatz typischerweise auf einem Baubrett verlegt. Dazu sind auf dem Baubrett Aufnahmegabeln montiert, in die die einzelnen Leitungen des Leitungssatzes verlegt werden, um dann später mit dem Isolationsband in einzelnen Leitungssträngen zusammengefasst zu werden.
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Die Aufnahmegabeln haben dazu eine Öffnung, die vom Baubrett wegzeigt, um die Leitungen zum Umwickeln nach oben ziehen zu können. Sonderformen von Aufnahmegabeln sind auch aus
JP 2010010062 A2 und
JP 2010010064 A2 bekannt, jedoch sind sie entweder weiterhin nach oben geöffnet oder sind fest montiert und dienen mit mehreren Gabeln am gleichen Aufsetzpunkt dem Einstellen eines festen Biegeradius.
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Besonders in Biegungen eines Leitungsstrangs und bei einer Vielzahl von Leitungen pro Aufnahmegabel fällt es dann schwer, die Leitungen aus der Aufnahmegabel herauszuheben, um den Leitungsstrang anschließend mit Isolationsband zu umwickeln.
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Besonders bei Leitungen mit großem Querschnitt oder Sonderleitungen kann dies dazu führen, dass diese Leitungen in der Biegung nicht den notwendigen Radius des Leitungsstrangs einhalten, sondern beim Umwickeln verkürzt verlegt werden. Dann können die Positionen der Abzweigungen der Leitungen verschoben sein oder es wird unmöglich, den Leitungsstrang wieder zurück in die Aufnahmegabel zu legen. Erfolgt dies dennoch mit zu großer Krafteinwirkung, so können die Leitungen auch beschädigt werden.
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Eine gewisse Abhilfe schaffen hier Aufnahmegabeln mit einer Feder, die die Schenkel der Aufnahmegabel derart zusammendrückt, dass die Leitungen besser in der Aufnahmegabel gehalten werden. Jedoch führt diese Beweglichkeit der Aufnahmegabel dann zu einer zu starken Beanspruchung von sehr dünnen Leitungen und können nicht durchgehend auf dem Baubrett benutzt werden.
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Beschreibung der Erfindung
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Leitungssätzen anzugeben, die die vorgenannten Nachteile bezüglich Schnelligkeit und Qualität der Herstellung beheben. Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit Merkmalen der Vorrichtung und des Verfahrens der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Fertigung von Leitungssätzen umfasst ein Baubrett und eine Mehrzahl von auf dem Baubrett befestigter Aufnahmegabeln, in die Leitungen eingelegt werden. Damit geben die Aufnahmegabeln die Form des Leitungssatzes vor. Eine der genannten Aufnahmegabeln ist als C-Aufnahmegabel mit U-förmigem Aufnahmebereich und seitlicher Öffnung ausgeprägt. Mit seitlicher Öffnung ist gemeint, dass diese im Wesentlich senkrecht zur Oberfläche des Baubretts gerichtet ist und Leitungen aufnehmen kann.
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Diese C-Aufnahmegabel ist derartig am Baubrett befestigt, dass sie bezüglich des Baubretts von einer senkrechten Position in eine waagerechte Position geklappt werden kann. Die Positionen müssen dabei nicht exakt senkrecht oder waagerecht sein, insbesondere wird durch die Gabelform ein gewisser Restwinkel zum Baubrett einzuhalten sein. Das Klappen der C-Aufnahmegabel erfolgt in eine Richtung, die im Wesentlichen entgegengesetzt zur Richtung der Öffnung ist und so den Leitungsstrang an dieser Stelle des Leitungssatzes freigibt, ohne dass dieser angehoben werden muss.
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Damit wird es bei der Herstellung des Leitungssatzes möglich, diesen auch im Bereich einer Aufnahmegabel komplett zu umwickeln, ohne dass die Leitungen aus der Aufnahmegabel gehoben werden müssen. Auch wird die Wahrscheinlichkeit von Beschädigungen an den Leitungen wesentlich verringert.
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Damit die C-Aufnahmegabel auch Leitungen mit großem Querschnitt bzw. eine Vielzahl schwer zu bewegender Leitungen aufnehmen kann, ist der Aufnahmebereich vorteilhafterweise 30 bis 60 mm, vorzugsweise 40 bis 50 mm, tief und 20 bis 30 m, vorzugsweise 25 bis 35 mm, hoch. Die Tiefe wird hier parallel zum Baubrett und die Höhe senkrecht zum Baubrett gemessen. Durch diese große Öffnung kann auch die Klappbewegung leichter ausgeführt werden, da die Aufnahmegabel kaum an den Leitungen reibt.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die C-Aufnahmegabel einen Schaft, der den Aufnahmebereich mit dem Baubrett verbindet. Der Schaft ist am Aufnahmebereich versetzt zu einer seitlichen Begrenzung des Aufnahmebereichs befestigt, wobei die seitliche Begrenzung auf der der Öffnung entgegengesetzten Seite liegt. Damit kann auch die C-Aufnahmegabel auf der Position des Leitungsstranges am Baubrett befestigt sein, wie dies bei nach oben geöffneten Aufnahmegabeln erfolgt. Insbesondere entspricht der Versatz des Aufnahmebereichs etwa einen halben Durchmesser des Leitungssatzes an dieser Stelle, d.h. der Leitungssatz liegt an der seitlichen Begrenzung des Aufnahmbereiches an und die Mitte des Leitungssatzes befindet sich über dem Schaft.
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Vorteilhafterweise umfasst die Vorrichtung eine Arretierungseinrichtung, die den Schaft am Baubrett in der Senkrechten fixiert. Dies bedeutet, dass die Aufnahmegabel in der Senkrechten, also im nicht geklappten Zustand, durch die Arretierungseinrichtung in Position gehalten wird und nicht durch die auf die C-Aufnahmegabel wirkenden Kräfte selbst in die Waagerechte fallen kann. Die Arretierung kann beispielsweise durch ein Herunterdrücken oder ein Hochziehen der C-Aufnahmegabel gelöst werden. Beispielsweise befindet sich im Schaft ein Langloch, in dem sich ein Stift der Arretierungseinrichtung befindet. Die Arretierungseinrichtung enthält in Klapprichtung eine Nut. Die Tiefe der Nut ist derart bemessen, dass bei senkrechter Position der C-Aufnahmegabel das untere Ende des Schaftes nicht durch die Nut bewegt werden kann. Durch ein Bewegen des Schaftes in zum Baubrett senkrechter Richtung wird das untere Ende des Schaftes freigegeben und die C-Aufnahmegabel kann in Richtung der Nut geklappt werden.
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Die C-Aufnahmegabel kann insbesondere an Stellen des Leitungssatzes auf dem Baubrett positioniert werden, an denen der Leitungssatz eine Biegung ausformt, wobei die Öffnung der C-Aufnahmegabel zum Außenbereich der Biegung zeigt. Damit können an den besonders belasteten Stellen des Leitungssatzes die erfindungsgemäßen Verbesserungen umgesetzt werden. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die durch die C-Aufnahmegabel geführten Leitungen Batterieleitungen oder Flüssigkeitsleitungen für Scheibenwischer sind. D.h. der Leitungsstrang des Leitungssatzes kann an dieser Stelle auch andere Leitungen umfassen, jedoch ist die Verbesserung der Herstellung des Leitungssatzes besonders wirksam, wenn die C-Aufnahmegabel für solche Leitungen eingesetzt wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Fertigung von Leitungssätzen basiert auf den Merkmalen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und umfasst die folgenden Schritte:
Einlegen der Leitungen in die Aufnahmegabeln, unter denen sich zumindest eine C-Aufnahmegabel befindet,
Umwickeln der Leitungen mit einem selbsthaftenden Isolationsband, wobei die C-Aufnahmegabel für die Zeitspanne in die Waagerechte geklappt wird, während der die Leitungen im Bereich der C-Aufnahmegabel umwickelt werden.
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Die Klappmöglichkeit der C-Aufnahmegabel wird also für die Momente genutzt, an denen das Isolationsband auf die Leitungen aufgebracht wird. Die Leitungen des Leitungsstranges liegen also frei, da sich die C-Aufnahmegabel in der Waagerechten befindet. Die Person, die die Leitungen nun umwickelt, muss keine Hand zum Anheben der Leitungen bereitstellen, sondern kann beide Hände für das Umwickeln mit dem Isolationsband nutzen. Das Umwickeln braucht also nur beim Herunter- und Hochklappen der C-Aufnahmegabel kurz unterbrochen werden. Für die folgenden Arbeitsschritte ist die C-Aufnahmegabel wieder hochgeklappt.
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Kurze Figurenbeschreibung
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1 zeigt ein Baubrett mit Aufnahmegabeln nach dem Stand der Technik,
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2 zeigt eine Querschnittdarstellung eines Leitungssatzes,
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3 und 4 zeigen erfindungsgemäße Vorrichtungen mit Baubrett und C-Aufnahmegabel,
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5 zeigt Varianten einer C-Aufnahmegabel,
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6a–f zeigen Arbeitsschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In 1 ist ein Ausschnitt eines Leitungssatzes 1 bestehend aus einer Vielzahl von Leitungen 4 gezeigt. Nach dem Stand der Technik wird der Leitungssatz 1 auf einem Baubrett 2 hergestellt, das horizontal angeordnet ist und mehrere Aufnahmegabeln 3 trägt. Diese Aufnahmegabeln 3 sind senkrecht auf dem Baubrett 2 befestigt und können Leitungen 4 mit unterschiedlichem Durchmesser aufnehmen. Beide Schenkel der Aufnahmegabeln 3 sind über eine Feder 11 vorgespannt, so dass die Schenkel die einmal eingelegten Leitungen 4 festhalten.
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Dies gelingt, wie in 1 dargestellt, insbesondere bei Sonderleitungen und in Biegungen des Leitungssatzes 1 nur teilweise.
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Die Leitungen 4 stehen teilweise über die Aufnahmegabel 3 hinaus, so dass bei dem Schritt des Umwickelns der Leitungen 4 mit einem Isolationsband, die überstehenden Leitungen 4 nicht genau in der gewünschten Position mit den übrigen Leitungen 4 verbunden werden können. Zudem muss für das Umwickeln der Leitungsstrang des Leitungssatzes 1 aus der Aufnahmegabel 3 herausgehoben werden.
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Der Leitungssatz 1 bzw. der Leitungsstrang des Leitungssatzes 1 setzt sich nach 2 aus vielen Leitungen 4 unterschiedlichen Durchmessers und unterschiedlicher Funktion zusammen. Der Leitungssatz 1 kann einen Durchmesser D von einigen Zentimetern aufweisen und ist damit schwer und steif und nicht leicht aus der Aufnahmegabel 3 aus 1 heraushebbar.
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Erfindungsgemäß wird Abhilfe geschaffen, indem eine Vorrichtung nach 3 geschaffen wird, die zusätzlich oder anstelle der Aufnahmegabeln 3 aus 1 zumindest eine C-Aufnahmegabel 3' umfasst. Auch diese C-Aufnahmegabel 3' ist auf einem Baubrett 2 montiert. Die C-Aufnahmegabel 3' umfasst einen U-förmigen Aufnahmebereich 5 (ohne Feder), der nach einer Seite geöffnet ist, also an dieser Seite eine Öffnung 6 aufweist. Der U-förmige Aufnahmebereich 5 ist mit einem Schaft 7 verbunden, der den Aufnahmebereich 5 mit einer Arretierungseinrichtung 8 verbindet. Die Arretierungseinrichtung 8 stellt wiederum die Verbindung zum Baubrett 2 her.
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In den Aufnahmebereich 5 werden über die Öffnung 6 die Leitungen des Leitungssatzes 1 eingelegt und dort abgelegt. 3 zeigt den Leitungssatz 1 vor einer Umwickelung. Die C-Aufnahmegabel 3' ist an einer Biegung 9 des Leitungssatzes 1 positioniert, wobei die Öffnung 6 des Aufnahmebereichs 5 der C-Aufnahmegabel 3' auf die Außenseite der Biegung 9 zeigt. Damit liegen die Leitungen des Leitungssatzes 1 an einer (durch die Leitungen verdeckten) seitlichen Begrenzung des Aufnahmebereichs 5 an. Schenkel des Aufnahmebereichs 5 sind so bemessen, dass die Leitungen leicht einzulegen sind und sicher aufliegen können.
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4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung. Die C-Aufnahmegabel 3' ist hier von der seitlichen Begrenzung des Aufnahmebereichs 5 aus betrachtet. Da sich diese Seite an der Innenseite der zuvor gezeigten Biegung befindet, liegen die Leitungen des Leitungssatzes stramm an. Unter den Leitungen befinden sich Sonderleitungen 4, wie eine Batterieleitung und eine Leitung für Flüssigkeiten eines Scheibenwischers. Durch die in 4 gewählte Perspektive ist auch ein weiteres Detail der Arretierungseinrichtung 8 besser sichtbar. Die Arretierungseinrichtung 8 umfasst eine Nut 13, die eine Klapprichtung für die C-Aufnahmegabel 3' vorgibt. Diese Richtung ist entgegengesetzt zur Öffnung 6 des Aufnahmebereichs 5.
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Der Schaft 7 der C-Aufnahmegabel 3' ist wie folgt in der Arretierungseinrichtung 8, die selbst fest mit dem Baubrett 2 verbunden ist, befestigt. Der Schaft 7 umfasst ein (in 4 nicht sichtbares) Langloch längs der Achse des Schafts 7. Die ansonsten zylinderförmige Arretierungseinrichtung 8 ist an einer Seite (Klapprichtung) von einer Nut 13 unterbrochen. Quer zur Achse des Schafts 7 und durch das Langloch des Schafts 7 ist ein Stift 12 gesteckt und im Zylinder der Arretierungseinrichtung 8 befestigt. In der in 4 gezeigten senkrechten Position der C-Aufnahmegabel 3' steht ein unteres Ende des Schafts 7 im Zylinder unterhalb der Nut 13 und ist so in dieser Position fixiert. Zum Klappen wird der Schaft 7 bzw. die C-Aufnahmegabel 3' nach oben gezogen, so dass sich das untere Ende des Schafts 7 auf der Höhe der Nut 13 befindet. Damit kann die C-Aufnahmegabel 3' geklappt werden, da die Distanz zwischen unterem Ende des Schafts 7 bis zum Langloch in dieser Lage kürzer ist als der halbe Durchmesser des Zylinders der Arretierungseinrichtung 8.
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Beispiele für die Dimensionierung der C-Aufnahmegabel 3' sind in 5 gezeigt. Der Schaft 7 hat einen Durchmesser d von ca. 8 mm und besteht aus zwei Abschnitten S1, S2. Der erste Abschnitt S1 ist mit einem Gewinde versehen, so dass dieser Abschnitt – siehe 4 – in einen weiteren, das Langloch enthaltenen Abschnitt des Schafts 7 eingeschraubt werden kann. Der zweite Abschnitt S2 stellt die Verbindung mit dem Aufnahmebereich 5 her. Beide Abschnitte S1, S2 sind 40 mm lang.
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Der Aufnahmebereich 5 umfasst zwei Schenkel mit einer seitlichen Begrenzung (in 5 jeweils rechts). Die Höhe H des Aufnahmebereichs 5 ist jeweils 30 mm, die Tiefe T 45 mm. Der Schaft 7 ist bezüglich der seitlichen Begrenzung des Aufnahmebereichs 5 versetzt angeordnet. Der Versatz V beträgt 10, 15 bzw. 20 mm. Die Wahl des Versatzes V wird je nach Durchmesser D des Leitungssatzes 1 an der Position der C-Aufnahmegabel 3' auf dem Baubrett 2 gewählt. Bei einem Durchmesser D von ca. 20 mm beträgt der Versatz V 10 mm, bei D = 40 mm ist V = 20 mm. Der Versatz V beträgt also ca. die Hälfte des Durchmessers D des Leitungssatzes 1 an dieser Stelle.
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Zur Herstellung des Leitungssatzes 1 wird die geschilderte C-Aufnahmegabel 3' wie in den 6a bis 6f dargestellt genutzt.
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In einem ersten Schritt A1 werden Leitungen 4 in die C-Aufnahmegabel 3' (in 6a sind zwei C-Aufnahmegabeln 3' nebeneinander in einer Biegung des Leitungssatzes angeordnet) eingelegt, dabei befindet sich die C-Aufnahmegabel 3' in der Senkrechten S über dem Baubrett 2.
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Die Leitungen 4 des Leitungssatzes werden in einem zweiten Schritt A2 mit einem selbsthaftenden Isolationsband 10 umwickelt (6b). Dies geschieht vorerst an einem Abschnitt des Leitungssatzes, der sich außerhalb des Bereichs der C-Aufnahmegabel 3' befindet.
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In einem dritten Schritt A3 (6c) wird die C-Aufnahmegabel 3' in die Waagerechte W umgeklappt und zwar in eine Richtung zur Innenseite der Biegung des Leitungssatzes und das Umwickeln des Leitungssatzes auch im Bereich der C-Aufnahmegabel 3' fortgesetzt.
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In einem vierten Schritt A4 (6d) wird die C-Aufnahmegabel 3' wieder in die Senkrechte S geklappt, bevor in einem fünften Schritt A5 (6e) auch die zweite C-Aufnahmegabel 3' in die Waagerechte geklappt wird und auch deren Bereich des Leitungssatzes mit dem Isolationsband 10 umwickelt wird. In einem sechsten Schritt A6 (6f) wird dann auch die zweite C-Aufnahmegabel 3' wieder in die Senkrechte S geklappt. In der Senkrechten S übernehmen die Arretierungseinrichtungen 8 die Fixierung der C-Aufnahmegabel 3' in dieser Position.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Leitungssatz
- 2
- Baubrett
- 3
- Aufnahmegabel
- 3'
- C-Aufnahmegabel
- 4
- Leitung
- 5
- Aufnahmebereich
- 6
- Öffnung
- 7
- Schaft
- 8
- Arretierungseinrichtung
- 9
- Biegung
- 10
- Isolationsband
- 11
- Feder
- 12
- Stift
- 13
- Nut
- d
- Durchmesser des Schafts
- S1, S2
- Abschnitte des Schafts
- S
- Senkrechte
- W
- Waagerechte
- V
- Versatz zur seitlichen Begrenzung
- D
- Durchmesser des Leitungssatzs
- T
- Tiefe des Aufnahmebereichs
- H
- Höhe des Aufnahmebereichs
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2010010062 A2 [0005]
- JP 2010010064 A2 [0005]
