DE102020100938A1 - Torsional vibration isolation device for a hydrodynamic torque converter - Google Patents
Torsional vibration isolation device for a hydrodynamic torque converter Download PDFInfo
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Abstract
Drehschwingungsisolationseinrichtung (1) für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler enthaltend einen Drehschwingungsdämpfer (50) mit einem mit einem Antriebsteil verbundenen um eine Drehachse (d) verdrehbar angeordneten Eingangsteil (2) und einem entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung (4) gegenüber dem Eingangsteil (2) begrenzt um die Drehachse (d) verdrehbaren Ausgangsteil (3), eine Ausgangsnabe (8) und ein Turbinenrad (29) des Drehmomentwandlers. Um das Turbinenrad (29) außerhalb eines Drehmomentpfads zwischen Eingangsteil (2) und Ausgangsteil (3) an die Ausgangsnabe (8) anzubinden, enthält das Ausgangsteil (3) zwei miteinander axial beabstandet verbundene und das Eingangsteil (2) zwischen sich aufnehmenden Seitenteile (10, 11), wobei ein erstes der Seitenteile (11) mit der Ausgangsnabe (8) fest verbunden ist und das Turbinenrad (29) mit dem ersten Seitenteil (11) mittels Schweißnieten vernietet und mittels dieser Schweißniete mit der Ausgangsnabe (8) verschweißt ist.Torsional vibration isolation device (1) for a hydrodynamic torque converter containing a torsional vibration damper (50) with an input part (2) connected to a drive part and rotatably arranged about an axis of rotation (d) and an input part (2) against the action of a spring device (4) limited to the input part (2) the axis of rotation (d) rotatable output part (3), an output hub (8) and a turbine wheel (29) of the torque converter. In order to connect the turbine wheel (29) to the output hub (8) outside of a torque path between the input part (2) and output part (3), the output part (3) contains two side parts (10) which are axially spaced apart and which are connected to each other and which receive the input part (2) between them , 11), wherein a first of the side parts (11) is firmly connected to the output hub (8) and the turbine wheel (29) is riveted to the first side part (11) by means of weld rivets and is welded to the output hub (8) by means of these weld rivets.
Description
Drehschwingungsisolationseinrichtung für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler enthaltend einen Drehschwingungsdämpfer mit einem mit einem Antriebsteil verbundenen um eine Drehachse verdrehbar angeordneten Eingangsteil und einem entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung gegenüber dem Eingangsteil begrenzt um die Drehachse verdrehbaren Ausgangsteil, eine Ausgangsnabe und ein Turbinenrad des Drehmomentwandlers.Torsional vibration isolation device for a hydrodynamic torque converter containing a torsional vibration damper with an input part connected to a drive part and arranged to be rotatable about an axis of rotation and an output part that can rotate around the axis of rotation to a limited extent against the action of a spring device, an output hub and a turbine wheel of the torque converter.
Gattungsgemäße Drehschwingungsisolationseinrichtungen sind innerhalb eines Wandlergehäuses eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers zwischen einer Wandlerüberbrückungskupplung und einer Ausgangsnabe angeordnet, um bei geschlossener Wandlerüberbrückungskupplung eine Drehschwingungsisolation zu erzielen. Hierbei ist das Turbinenrad ebenfalls mit der Ausgangsnabe verbunden.Generic torsional vibration isolation devices are arranged within a converter housing of a hydrodynamic torque converter between a converter lockup clutch and an output hub in order to achieve torsional vibration isolation when the converter lockup clutch is closed. Here, the turbine wheel is also connected to the output hub.
Aus der Druckschrift
Aus der Druckschrift
Aus der Druckschrift
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer gattungsgemäßen Drehschwingungsisolationseinrichtung. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, eine Drehschwingungsisolationseinrichtung vorzuschlagen, bei der eine Übertragung von Momenten des Ausgangsteils außerhalb der Verbindung zwischen Turbinenrad und Ausgangsnabe vorgesehen ist.The object of the invention is to develop a generic torsional vibration isolation device. In particular, the object of the invention is to propose a torsional vibration isolation device in which a transmission of moments of the output part is provided outside the connection between the turbine wheel and the output hub.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von dem Anspruch 1 abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.The object is achieved by the subject matter of
Die vorgeschlagene Drehschwingungsisolationseinrichtung ist für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler vorgesehen und innerhalb eines Wandlergehäuses des hydrodynamischen Drehmomentwandlers im Drehmomentpfad ist zwischen einer eingangsseitig mit dem Wandlergehäuse verbundenen Wandlerüberbrückungskupplung und einer Ausgangsnabe des Drehmomentwandlers ein Drehschwingungsdämpfer vorgesehen. Der Drehschwingungsdämpfer und damit die Drehschwingungsisolationseinrichtung enthält ein mit einem Antriebsteil, beispielsweise einem Lamellenträger der Wandlerüberbrückungskupplung verbundenes, um eine Drehachse verdrehbar angeordnetes Eingangsteil und ein entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung gegenüber dem Eingangsteil begrenzt um die Drehachse verdrehbares Ausgangsteil. Die Drehschwingungsisolationseinrichtung enthält zudem die Ausgangsnabe und ein von einem mit dem Wandlergehäuse verbundenen oder mittels einer Kupplung verbindbaren Pumpenrad angetriebenes Turbinenrad des Drehmomentwandlers.The proposed torsional vibration isolation device is provided for a hydrodynamic torque converter and a torsional vibration damper is provided within a converter housing of the hydrodynamic torque converter in the torque path between a converter lockup clutch connected to the converter housing on the input side and an output hub of the torque converter. The torsional vibration damper and thus the torsional vibration isolation device contains an input part that is connected to a drive part, for example a plate carrier of the converter lockup clutch, rotatable about an axis of rotation, and an output part that can be rotated to a limited extent about the axis of rotation against the action of a spring device relative to the input part. The torsional vibration isolation device also contains the output hub and a turbine wheel of the torque converter driven by a pump wheel connected to the converter housing or connectable by means of a clutch.
Das Eingangsteil ist beispielsweise als Flanschteil ausgebildet, welches von zwei axial beabstandeten und miteinander verbundenen Seitenteilen flankiert ist, welche das Ausgangsteil bilden. Das Flanschteil und die Seitenteile enthalten jeweils über den Umfang verteilt, beispielsweise in Dreier-, Vierer-, Sechserteilung oder dergleichen Federfenster, in denen in Umfangsrichtung wirksame Federelemente, beispielsweise Schraubendruckfedern oder aus ineinander geschachtelten Schraubendruckfedern gebildete Federpakete aufgenommen sind. Die Stirnseiten dieser Schraubendruckfedern werden bei einer Relativverdrehung zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil jeweils von den radial verlaufenden Wandungen der Federfenster in Umfangsrichtung beaufschlagt.The input part is designed, for example, as a flange part which is flanked by two axially spaced apart and interconnected side parts which form the output part. The flange part and the side parts each contain distributed over the circumference, for example in three, four, six or the like spring windows, in which spring elements effective in the circumferential direction, for example helical compression springs or spring assemblies formed from nested helical compression springs, are received. When there is a relative rotation between the input part and the output part, the end faces of these helical compression springs are each acted upon in the circumferential direction by the radially extending walls of the spring window.
Die Seitenteile sind in bevorzugter Weise gehärtet wie beispielsweise einsatzgehärtet, die Ausgangsnabe ist gehärtet bevorzugt nitriert und das Turbinenrad ist nicht gehärtet ausgebildet. Das Turbinenrad ist mittels beispielsweise auf einem Teilkreis in Höhe der Ausgangsnabe über den Umfang verteilt angeordneten Schweißnieten mit einem ersten der Seitenteile vernietet, wobei diese Schweißniete mit der Ausgangsnabe bevorzugt an einer nicht gehärteten Schweißfläche axial angeschweißt sind. Die Verschweißung spannt die Vernietung zwischen Turbinenrad und dem ersten Seitenteil axial vor, ist aber zur Übertragung des Gesamtmoments zwischen dem Drehschwingungsdämpfer und der Nabe nicht ausgelegt.The side parts are preferably hardened, for example case-hardened, the output hub is hardened, preferably nitrided, and the turbine wheel is not hardened. The turbine wheel is riveted to a first of the side parts by means of weld rivets distributed over the circumference, for example on a pitch circle at the level of the output hub, these weld rivets preferably being axially welded to the output hub on a non-hardened welding surface. The weld axially pretensions the riveting between the turbine wheel and the first side part, but is not designed to transfer the total torque between the torsional vibration damper and the hub.
Um eine effektive und fertigungsgerecht optimierte Verbindung dieser Bauteile vorzusehen, ohne dass über das Turbinenrad beziehungsweise deren Verschweißung mit der Ausgangsnabe das gesamte Moment übertragen wird, ist das erste Seitenteil mit der Nabe fest verbunden und das Turbinenrad mittels der Schweißniete mit dem ersten Seitenteil vernietet. Auf diese Weise kann das auf die Ausgangsnabe zu übertragende Gesamtmoment über die direkte Verbindung zwischen dem ersten Seitenteil und der Ausgangsnabe übertragen werden. Das Turbinenmoment des Turbinenrads wird über die Lochleibungen der Schweißniete auf das erste Seitenteil und von dort auf die Ausgangsnabe übertragen, so dass die axiale Verschweißung des Turbinenrads mit der Ausgangsnabe höchstens ein geringes Teilmoment zu übertragen hat. Das erste Seitenteil ist bevorzugt das dem Turbinenrad zugewandte Seitenteil des Ausgangsteils.In order to provide an effective and production-optimized connection of these components without the entire torque being transmitted via the turbine wheel or its welding to the output hub, the first side part is firmly connected to the hub and the turbine wheel riveted to the first side part by means of the weld rivets. In this way, the total torque to be transmitted to the output hub can be transmitted via the direct connection between the first side part and the output hub. The turbine torque of the turbine wheel is transmitted to the first side part and from there to the output hub via the embedding of the weld rivets, so that the axial welding of the turbine wheel to the output hub has to transmit at most a small partial torque. The first side part is preferably the side part of the output part facing the turbine wheel.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorgeschlagenen Drehschwingungsisolationseinrichtung kann zumindest eines der Seitenteile, insbesondere das erste Seitenteil als Pendelmassenträger eines Fliehkraftpendels mit beidseitig entlang einer Pendelbahn pendelfähig aufgenommenen Pendelmassen ausgebildet sein. Hierdurch ist das Fliehkraftpendel direkt der Ausgangsnabe zugeordnet. Beispielsweise können an dem ersten Seitenteil beidseitig über den Umfang verteilt Pendelmassen angeordnet sein, wobei axial gegenüberliegende Pendelmassen mittels den Pendelmassenträger durchgreifender Mittelteile miteinander zu Pendelmasseneinheiten verbunden sind. Die Pendelmasseneinheiten sind mittels Pendellagern zwischen den Pendelmassen und dem Pendelmassenträger im Fliehkraftfeld des um die Drehachse drehenden Drehschwingungsdämpfers entlang einer vorgegebenen Pendelbahn pendelfähig an dem Pendelmassenträger aufgehängt. Hierbei sind an den Pendelmassen und an dem Pendelmassenträger Ausnehmungen mit komplementären Laufbahnen vorgesehen, auf denen eine die Ausnehmungen axial übergreifende Pendelrolle abwälzt. Alternativ können die Pendellager zwischen den Mittelteilen und dem Pendelmassenträger ausgebildet sein, wobei an den Mittelteilen und an Ausnehmungen des Pendelmassenträgers für die Mittelteile radial gegenüberliegende und in einer Ebene liegende Laufbahnen vorgesehen sind, auf denen eine Pendelrolle abwälzt.According to an advantageous embodiment of the proposed torsional vibration isolation device, at least one of the side parts, in particular the first side part, can be designed as a pendulum mass carrier of a centrifugal pendulum with pendulum masses pendulously received on both sides along a pendulum track. As a result, the centrifugal pendulum is assigned directly to the output hub. For example, pendulum masses can be arranged distributed over the circumference on both sides of the first side part, with axially opposite pendulum masses being connected to one another to form pendulum mass units by means of middle parts that extend through the pendulum mass carrier. The pendulum mass units are suspended by means of pendulum bearings between the pendulum masses and the pendulum mass carrier in the centrifugal force field of the torsional vibration damper rotating about the axis of rotation along a predetermined pendulum path on the pendulum mass carrier. In this case, recesses with complementary raceways are provided on the pendulum masses and on the pendulum mass carrier, on which a pendulum roller axially overlaps the recesses rolls. Alternatively, the self-aligning bearings can be formed between the central parts and the pendulum mass carrier, with radially opposite and in one plane raceways being provided on the central parts and recesses of the pendulum mass carrier for the central parts, on which a pendulum roller rolls.
Alternativ können die beiden Seitenteile den Pendelmassenträger bilden, wobei zwischen diesen über den Umfang verteilt Pendelmassen angeordnet sind und an den Seitenteilen und an den Pendelmassen zur Ausbildung von Pendellagern axial gegenüberliegende Ausnehmungen mit komplementären Laufbahnen angeordnet sind, auf denen eine die Ausnehmungen axial übergreifende Pendelrolle abwälzt. Beispielsweise kann die Ausgangsnabe mit dem ersten Seitenteil mittels über den Umfang verteilt angeordneter Niete verbunden sein. Eine Vernietung hat den Vorteil, dass das gehärtete Seitenteil und die Ausgangsnabe ohne weitere Bearbeitung gefügt werden können.Alternatively, the two side parts can form the pendulum mass carrier, with pendulum masses being arranged between them distributed over the circumference and axially opposite recesses with complementary raceways being arranged on the side parts and on the pendulum masses to form self-aligning bearings, on which a pendulum roller axially overlaps the recesses rolls. For example, the output hub can be connected to the first side part by means of rivets distributed over the circumference. Riveting has the advantage that the hardened side part and the output hub can be joined without further processing.
Hierbei kann zumindest ein Teil von Nietöffnungen im ersten Seitenteil für die Niete und Schweißniete im Wesentlichen auf demselben Durchmesser angeordnet sein.Here, at least some of the rivet openings in the first side part for the rivets and weld rivets can be arranged essentially on the same diameter.
Beispielsweise können sich einzelne oder mehrere aneinandergereihte Nietöffnungen für die Schweißniete mit Nietöffnungen für die Niete auf demselben Durchmesser über den Umfang abwechseln. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Vernietung können sich drei bis sechs einzelne Nietöffnungen für die Niete mit mehreren Nietöffnungen, beispielsweise zwölf Nietöffnungen für die Schweißniete regelmäßig abwechsein.For example, single or multiple rivet openings for the weld rivets can alternate with rivet openings for the rivets on the same diameter over the circumference. According to an advantageous embodiment of the riveting, three to six individual rivet openings for the rivets can regularly alternate with several rivet openings, for example twelve rivet openings for the weld rivets.
Alternativ oder zusätzlich können Niete radial außerhalb des Teilkreises für die Schweißniete angeordnet sein. Beispielsweise können radial außerhalb der Schweißniete angeordnete Niete in Umfangsrichtung zwischen Federelementen der Federeinrichtung angeordnet sein. Beispielsweise können jeweils zwei Niete in Umfangsrichtung benachbart zwischen den Federelementen angeordnet sein. Um die Vernietung dieser radial erweiterten Niete an der Ausgangsnabe vorsehen zu können, kann die Ausgangsnabe radial nach außen gerichtete Erweiterungen mit Nietöffnungen für die radial außerhalb der Schweißniete angeordneten Niete aufweisen oder insgesamt umlaufend radial erweitert sein.Alternatively or additionally, rivets can be arranged radially outside the pitch circle for the weld rivets. For example, rivets arranged radially outside the weld rivets can be arranged in the circumferential direction between spring elements of the spring device. For example, two rivets can be arranged adjacent between the spring elements in the circumferential direction. In order to be able to provide for the riveting of these radially expanded rivets to the output hub, the output hub can have radially outwardly directed extensions with rivet openings for the rivets arranged radially outside the weld rivets or can be radially extended all around the circumference.
Um axiale Abstände zwischen dem ersten Seitenteil und dem mit den Schweißnieten mit diesem vernieteten Turbinenrad zu vermeiden, sind zumindest die in der Kontaktfläche zwischen Seitenteil und Turbinenrad angeordneten Nietköpfe oder Schließköpfe der Niete auf der dem Turbinenrad zugewandten Seite in das erste Seitenteil eingesenkt.In order to avoid axial distances between the first side part and the turbine wheel riveted to it with the weld rivets, at least the rivet heads or closing heads of the rivets arranged in the contact area between the side part and the turbine wheel are sunk into the first side part on the side facing the turbine wheel.
Um das Turbinenrad vor dem Fügen auf dem ersten Seitenteil zentrieren zu können, weist das erste Seitenteil axial in Richtung Turbinenrad ausgedrückte Zentrierwarzen auf, die axial in entsprechende Zentrierlöcher des Turbinenrads einlochen. Die Zentrierwarzen können auf radialer Höhe zwischen Schweißnieten und radial äußeren Nieten und/oder in Umfangsrichtung zwischen radial äußeren Nieten innerhalb der Kontaktfläche zwischen Seitenteil und Turbinenrad vorgesehen sein.In order to be able to center the turbine wheel on the first side part before joining, the first side part has centering lugs which are axially expressed in the direction of the turbine wheel and axially punch into corresponding centering holes in the turbine wheel. The centering lugs can be provided at radial height between weld rivets and radially outer rivets and / or in the circumferential direction between radially outer rivets within the contact surface between the side part and the turbine wheel.
Alternativ zu einer Vernietung zwischen dem ersten Seitenteil und der Ausgangsnabe können diese miteinander verschweißt oder verstemmt sein. Im Falle einer Verschweißung beispielsweise mittels Laserschweißen können vorgesehene Schweißkontaktflächen spanend bearbeitet oder während des Härtevorgangs abgedeckt werden. Beispielsweise kann das erste Seitenteil an seinem Innenumfang mit der Ausgangsnabe verschweißt sein.As an alternative to riveting between the first side part and the output hub, these can be welded or caulked to one another. In the case of welding, for example by means of laser welding, provided welding contact surfaces can be machined or covered during the hardening process. For example, the first side part can be welded to the output hub on its inner circumference.
Die Erfindung wird anhand der in den
-
1 eine um eine Drehachse angeordnete Drehschwingungsisolationseinrichtung in Ansicht, -
2 den oberen Teil der Drehschwingungsisolationseinrichtung der1 im Schnitt entlang einer ersten Schnittlinie, -
3 den oberen Teil der Drehschwingungsisolationseinrichtung der1 im Schnitt entlang einer zweiten Schnittlinie, -
4 die Drehschwingungsisolationseinrichtung der1 bis3 in 3D-Ansicht von der gegenüber der Ansicht der1 entgegengesetzten Seite, -
5 das erste Seitenteil der1 bis4 in 3D-Ansicht aus Sicht des Turbinenrads, -
6 eine Detailansicht des ersten Seitenteils der5 , -
7 eine 3D-Ansicht der Ausgangsnabe der1 bis4 , -
8 eine 3D-Ansicht eines ersten Seitenteils einer gegenüber der Drehschwingungsisolationseinrichtung der1 bis4 abgeänderten Drehschwingungsisolationseinrichtung, -
9 eine Detailansicht des Seitenteils der8 , -
10 eine 3D-Ansicht einer Ausgangsnabe einer gegenüber der Drehschwingungsisolationseinrichtung der1 bis4 abgeänderten Drehschwingungsisolationseinrichtung und -
11 den oberen Teil einer um eine Drehachse angeordneten, gegenüber der Drehschwingungsisolationseinrichtung der1 bis4 abgeänderten Drehschwingungsisolationseinrichtung im Schnitt.
-
1 a view of a torsional vibration isolation device arranged around an axis of rotation, -
2 the upper part of the torsional vibration isolation device of1 in section along a first cutting line, -
3 the upper part of the torsional vibration isolation device of1 in section along a second cutting line, -
4th the torsional vibration isolation device of1 until3 in 3D view of the opposite to the view of the1 opposite side, -
5 the first side of the1 until4th in 3D view from the perspective of the turbine wheel, -
6th a detailed view of the first side part of the5 , -
7th a 3D view of the output hub of the1 until4th , -
8th a 3D view of a first side part of a relative to the torsional vibration isolation device of FIG1 until4th modified torsional vibration isolation device, -
9 a detailed view of the side part of the8th , -
10 a 3D view of an output hub of a relative to the torsional vibration isolation device of FIG1 until4th modified torsional vibration isolation device and -
11 the upper part of an arranged around an axis of rotation, opposite the torsional vibration isolation device of1 until4th modified torsional vibration isolation device in section.
Die
Das Ausgangsteil
Das Seitenteil
Das Seitenteil
Die Niete
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die hier drei - Niete
Zur Zentrierung und Positionierung des Turbinenrads
Die
Die
Die Federfenster
Die
Die
Die
Die
Die
Die
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- DrehschwingungsisolationseinrichtungTorsional vibration isolation device
- 1b1b
- DrehschwingungsisolationseinrichtungTorsional vibration isolation device
- 22
- EingangsteilInput part
- 33
- AusgangsteilOutput part
- 44th
- FedereinrichtungSpring device
- 55
- LamellenträgerLamellar carrier
- 66th
- Nietrivet
- 77th
- FlanschteilFlange part
- 88th
- AusgangsnabeOutput hub
- 8a8a
- AusgangsnabeOutput hub
- 8b8b
- AusgangsnabeOutput hub
- 99
- AbstandsnietSpacer rivet
- 1010
- SeitenteilSide part
- 1111
- SeitenteilSide part
- 11a11a
- SeitenteilSide part
- 11b11b
- SeitenteilSide part
- 1212th
- FederfensterFeather window
- 1313th
- FederfensterFeather window
- 1414th
- FederfensterFeather window
- 1515th
- FederelementSpring element
- 1616
- SchraubendruckfederHelical compression spring
- 1717th
- SchraubendruckfederHelical compression spring
- 1818th
- FliehkraftpendelCentrifugal pendulum
- 1919th
- PendelmassePendulum mass
- 2020th
- PendellagerSelf-aligning bearings
- 2121
- VerbindungsmittelLanyard
- 2222nd
- PendelmasseneinheitPendulum mass unit
- 2323
- AusnehmungRecess
- 2424
- AusnehmungRecess
- 2525th
- PendelrollePendulum roller
- 2626th
- Laufbahncareer
- 2727
- Laufbahncareer
- 2828
- SchweißnietWeld rivet
- 28b28b
- Nietrivet
- 2929
- TurbinenradTurbine wheel
- 29b29b
- TurbinenradTurbine wheel
- 3030th
- LochleibungEmbedment
- 3131
- Nietrivet
- 3232
- Nietrivet
- 3333
- ZentrierwarzeCentering nipple
- 33a33a
- ZentrierwarzeCentering nipple
- 3434
- SchweißbereichWelding area
- 34a34a
- SchweißbereichWelding area
- 3535
- NietöffnungRivet opening
- 35a35a
- NietöffnungRivet opening
- 3636
- Erweiterungextension
- 36a36a
- Erweiterungextension
- 3737
- NietöffnungRivet opening
- 37a37a
- NietöffnungRivet opening
- 3838
- KontaktflächeContact area
- 38a38a
- KontaktflächeContact area
- 3939
- Öffnungopening
- 4040
- NietöffnungRivet opening
- 40a40a
- NietöffnungRivet opening
- 4141
- AusnehmungRecess
- 4242
- AusnehmungRecess
- 4343
- Öffnungopening
- 4444
- InnenverzahnungInternal gearing
- 45b45b
- VerschweißungWelding
- 46b46b
- KontaktflächeContact area
- 47b47b
- KontaktflächeContact area
- 48b48b
- TurbinennabeTurbine hub
- 5050
- DrehschwingungsdämpferTorsional vibration damper
- dd
- DrehachseAxis of rotation
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 19826351 A1 [0003]DE 19826351 A1 [0003]
- US 8695772 B2 [0004]US 8695772 B2 [0004]
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