WO1999042346A1 - Viergelenkwischarm für eine scheibenwischanlage - Google Patents

Viergelenkwischarm für eine scheibenwischanlage Download PDF

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Wolfgang Scholl
Herbert Bienert
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Valeo Wischersysteme GmbH
ITT Manufacturing Enterprises LLC
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Valeo Auto Electric Wischer und Motoren GmbH
ITT Manufacturing Enterprises LLC
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00—Cleaning of vehicles
    • B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/04—Wipers or the like, e.g. scrapers
    • B60S1/32—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by constructional features of wiper blade arms or blades
    • B60S1/34—Wiper arms; Mountings therefor
    • B60S1/3402—Wiper arms; Mountings therefor with means for obtaining particular wiping patterns
    • B60S1/3409—Wiper arms; Mountings therefor with means for obtaining particular wiping patterns the wiper arms consisting of two or more articulated elements

Definitions

  • the invention relates to a four-bar wiper arm for a windshield wiper system, in particular for a motor vehicle, in which a coupling is pivotally connected to a drive rocker at a first bearing point and to a control rocker at a second bearing point, an articulated part is articulated on the coupling and one on the Joint part or wiper blade attachable to a wiper rod connected to the joint part can be pressed against the window to be wiped by a spring element attached to the four-joint wiper arm.
  • a four-bar wiper arm of this type is already known from DE 42 14 679 AI.
  • the coupling is pivotally connected to a drive rocker at a first bearing point via a cylinder bolt and to a control rocker at a second bearing point, the cylinder bolts in each case directly in a bearing bore of the coupling and / or a bearing bore of the drive rocker or the Control rocker is rotatably mounted.
  • Bearings of this type can advantageously be designed with a low overall height, but they are not suitable for the high radial and axial forces that occur during operation of the wiper arm even over a long operating period.
  • the invention has for its object to improve a four-bar wiper arm of the type mentioned in such a way that the bearing points of the coupling with the drive rocker or with the control rocker meet the high requirements with regard to a play-free transmission of large radial and axial forces with high efficiency over a longer period of operation .
  • the object is achieved in that the coupling or the drive rocker or the control rocker is equipped with a roller bearing at least on one of the two bearing points of the four-bar wiper arm. Even equipping only one of the two bearing points with a roller bearing enables the coupling to be tightened and more precisely over a longer operating time, in particular if the bearing point of the coupling is equipped with a roller bearing with the drive rocker. This ensures good wiping quality and a quieter running of the windscreen wiper system over a longer operating time.
  • roller bearing used at least at one of the two bearing points is a deep groove ball bearing. Deep groove ball bearings are particularly good for one due to their design - 3 -
  • an advantageous embodiment of the invention according to FIG. 8 is preferred, which provides that the four-bar wiper arm is equipped with a roller bearing, preferably with a roller bearing, both at the first bearing point of the coupling (1) and at the second bearing point of the coupling with the control arm Deep groove ball bearing. Bearings equipped in this way withstand high forces in the axial and radial directions without damage over a very long operating time, so that a four-bar wiper arm equipped in this way meets very high demands with regard to good wiping quality and quiet running over very long operating times.
  • Fig. 1 a four-bar wiper arm
  • Fig. 2 is a vertical section along the line II-II in Fig. 1 through the coupling and the two bearing points.
  • the four-bar wiper arm shown schematically in FIG. 1 has, as an essential component of the four-bar construction, a coupling 1 with a first bearing point 2 and a second bearing point 3. At the first bearing 2 the coupling 1 is pivotally connected to one end of a drive rocker 4, and at the second bearing 3 the coupling 1 is pivotally connected to one end of a control rocker 5. The other end of the drive rocker 4 is open _ 4 _
  • a coupling quadrilateral is formed by the coupling 1, the drive rocker 4, the control rocker 5 and a body-fixed vehicle part running between the free ends of the drive rocker 4 and control rocker 5.
  • a joint part 7 is articulated on the coupling 1 about an axis 6 running parallel to the window to be wiped.
  • a wiper rod 8 fastened to the joint part 7 can be seen, which is designed at its free end in a known manner for connection to a wiper blade, not shown. It is essential to the invention that at both bearing points 2 and 3 of the coupling 1 there is in each case a roller bearing 9 in the form of a deep groove ball bearing 11 for the pivotable connection of the coupling 1 to the drive rocker
  • FIG. 2 enlarged compared to FIG. 1.
  • the coupling 1 shown in FIG. 2 is made of metal and is essentially the same in the area of the first bearing 2 and in the area of the second bearing 3. The only difference is that the coupling 1 is pivotally connected to the drive rocker 4 at the first bearing 2 and pivotally connected to the control rocker 5 at the second bearing 3.
  • the coupling 1 has a recess 10 into which the outer ring of a deep groove ball bearing 11 is fitted. The fit is designed so that the grooved ball 5 -
  • the deep groove ball bearing 11 is axially and non-rotatably fixed in the recess 10.
  • the edges of the recess 10 can be circumferentially or locally caulked.
  • the deep groove ball bearing 11 is only shown schematically in the drawing for the sake of simplicity. Since deep groove ball bearings are generally known to experts as standard parts, a more precise graphic representation and description can be dispensed with here.
  • the at least one roller bearing 9 or deep groove ball bearing 11 can be injected into the coupling 1.
  • connection between the drive rocker 4 or the control rocker 5 and the coupling 1 takes place in each case via a rivet bolt 12.
  • the upper end of the rivet bolt 12 is fitted into the inner ring of the deep groove ball bearing 11, and the lower end of the rivet bolt 12 is fitted into an opening 13 in the drive rocker 4 or the control rocker 5.
  • the collar 14 of the rivet bolt 12 ensures, on the one hand, the distance between the drive rocker 4 or control rocker 5 and the coupling 1, which is required for mobility, and on the other hand ensures a stable connection of the rivet bolt 12 with the deep groove ball bearing 11 and with the drive rocker 4 or control rocker 5.
  • both the drive rocker 4 and the control rocker 5 are made of sheet metal as a stamped part.
  • the coupling 1 has a greater thickness than the drive rocker 4 or control rocker 5.
  • the roller bearings 9 or deep groove ball bearings 11 must have a certain overall height due to the design, it is advantageous to mount the rolling bearings 9 or deep groove ball bearings 11 on the coupling 1. This ensures a secure and stable attachment of the roller bearings 9 or deep groove ball bearings 11 to the coupling 1.
  • the corresponding roller bearing 9 or deep groove ball bearing 11 can also be held on the drive rocker 4 or control rocker 5 be, while the bolt 12 on the other hand is fixed directly to the coupling 1.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Viergelenkwischarm für eine Scheibenwischeranlage, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, bei welchem eine Koppel (1) an einer ersten Lagerstelle (2) mit einer Antriebsschwinge (4) und an einer zweiten Lagerstelle (3) mit einer Steuerschwinge (5) schwenkbar verbunden ist, ein Gelenkteil (7) an der Koppel (1) angelenkt ist und ein an dem Gelenkteil (7) oder an einer mit dem Gelenkteil (7) verbundenen Wischstange (8) anbringbares Wischblatt durch ein an dem Viergelenkwischarm angebrachtes Federelement gegen die zu wischende Scheibe drückbar ist. Zur Gewährleistung einer guten Wischqualität und eines geräuscharmen Betriebes über eine lange Betriebszeit, ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass wenigstens an einer der beiden Lagerstellen (2, 3) des Viergelenkwischarmes die Koppel (1) oder die Antriebsschwinge (4) bzw. die Steuerschwinge (5) mit einem Wälzlager (9) ausgestatted ist. Gemäss vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung ist der Viergelenkwischarm an beiden Lagerstellen (2, 3) mit einem Wälzlager (9) ausgestattet, wobei das Wälzlager (9) bevorzugt ein Rillenkugellager (11) ist.

Description

Viergelenkwischarm für eine Scheibenwischeranlage
Die Erfindung bezieht sich auf einen Viergelenkwischarm für eine Scheibenwischeranlage, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, bei welchem eine Koppel an einer ersten Lagerstelle mit einer Antriebsschwinge und an einer zweiten Lagerstelle mit einer Steuerschwinge schwenkbar verbunden ist, ein Gelenkteil an der Koppel angelenkt ist und ein an dem Gelenkteil oder an einer mit dem Gelenkteil verbundenen Wischstange anbringbares Wischblatt durch ein an dem Viergelenkwisch- arm angebrachtes Federelement gegen die zu wischende Scheibe drückbar ist.
Ein Viergelenkwischarm dieser Art ist bereits aus der DE 42 14 679 AI bekannt geworden. Bei diesem Wischarm ist die Koppel an einer ersten Lagerstelle über einen Zylinderbolzen mit einer Antriebsschwinge und an einer zweiten Lagerstelle über einen Zylinderbolzen mit einer Steuerschwinge schwenkbar verbunden, wobei die Zylinderbolzen jeweils direkt in einer Lagerbohrung der Koppel und/oder einer Lagerbohrung der Antriebsschwinge bzw. der Steuerschwinge drehbar gelagert ist. Derartige Lagerstellen können zwar vorteilhaft mit einer geringen Bauhöhe ausgeführt werden, jedoch sind sie nicht geeignet, die beim Betrieb des Wischarmes auftretenden hohen Radial- und Axialkräfte auch über eine lange Betriebs- - 2 -
dauer spielfrei mit hohem Wirkungsgrad zu übertragen. Bereits nach kurzer Betriebsdauer kann sich ein störendes Lagerspiel einstellen, was einerseits die Wischqualität stark vermindert und andererseits eine störende Geräuschbildung mit sich bringen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Viergelenkwischarm der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die Lagerstellen der Koppel mit der Antriebsschwinge bzw. mit der Steuerschwinge über eine längere Betriebsdauer den hohen Anforderungen hinsichtlich einer spielfreien Übertragung großer Radial- und Axialkräfte mit hohem Wirkungsgrad erfüllen.
Bei einem Viergelenkwischarm mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens an einer der beiden Lagerstellen des Viergelenkwischarmes die Koppel oder die Antriebsschwinge bzw. die Steuerschwinge mit einem Wälzlager ausgestattet ist. Bereits die Ausstattung nur einer der beiden Lagerstellen mit einem Wälzlager ermöglicht eine straffere und exaktere Führung der Koppel über eine längere Betriebszeit, insbesondere dann, wenn die Lagerstelle der Koppel mit der Antriebsschwinge mit einem Wälzlager ausgestattet ist. Das gewährleistet über eine längere Betriebszeit eine gute Wischqualität und einen geräuschärmeren Lauf der Scheibenwischeranlage.
Um auch bei sehr großen zu übertragenden Radial- und Axialkräften über eine gewünschte lange Betriebsdauer eine spielfreie Lagerung sicherzustellen, wird eine Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 2 empfohlen, welche vorsieht, daß das wenigstens an einer der beiden Lagerstellen verwendete Wälzlager ein Rillenkugellager ist. Rillenkugellager sind aufgrund ihres konstruktiven Aufbaus besonders gut für eine - 3 -
spielfreie Übertragung großer Radial- und Axialkräfte geeignet.
Bevorzugt wird jedoch eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung gemäß 8, welche vorsieht, daß der Viergelenkwischarm sowohl an der ersten Lagerstelle der Koppel (1) mit der Antriebsschwinge als auch an der zweiten Lagerstelle der Koppel mit der Steuerschwinge mit einem Wälzlager ausgestattet ist, vorzugsweise mit einem Rillenkugellager. Derartig ausgestattete Lagerstellen halten schadlos über sehr lange Betriebszeit hohen Krafteinwirkungen in axialer und radialer Richtung stand, so daß ein derartig ausgestatteter Viergelenkwischarm über sehr lange Betriebszeiten hohen Ansprüchen bezüglich einer guten Wischqualität und eines geräuscharmen Laufes gerecht wird.
Weitere sich aus den Unteransprüchen ergebende vorteilhafte Ausgestaltungen sowie weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend mit Bezugnahme auf eine Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Viergelenkwischarm und
Fig. 2 einen senkrechten Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 durch die Koppel und die beiden Lagerstellen.
Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Viergelenkwischarm weist als wesentlichen Bestandteil der Viergelenkkonstruktion eine Koppel 1 mit einer ersten Lagerstelle 2 und einer zweiten Lagerstelle 3 auf. An der ersten Lagerstelle 2 ist die Koppel 1 schwenkbar mit einem Ende einer Antriebsschwinge 4 verbunden, und an der zweiten Lagerstelle 3 ist die Koppel 1 schwenkbar mit einem Ende einer Steuerschwinge 5 verbunden. Das andere Ende der Antriebsschwinge 4 ist auf _ 4 _
einer nicht gezeigten, pendelnd antreibbaren Wischerwelle zu befestigen, die in einem karosseriefesten Wischlager drehbar angeordnet ist, und das andere Ende der Steuerschwinge 5 ist auf einer Steuerachse zu befestigen, welche drehbar in einem ebenfalls karosseriefesten Lager angeordnet ist. Somit ist durch die Koppel 1, die Antriebsschwinge 4, die Steuerschwinge 5 und einen zwischen den freien Enden von Antriebsschwinge 4 und Steuerschwinge 5 verlaufenden karosseriefesten Fahrzeugteil ein Gelenkviereck gebildet.
In Figur 1 ist die Koppel 1 nach links über die Lagerstelle
3 hinaus verlängert. An diesem Ende ist um eine parallel zu der zu wischenden Scheibe verlaufende Achse 6 verschwenkbar ein Gelenkteil 7 an der Koppel 1 angelenkt. In Verlängerung des Gelenkteiles 7 ist eine an dem Gelenkteil 7 befestigte Wischstange 8 zu erkennen, die an ihrem freien Ende in bekannter Weise für die Verbindung mit einem nicht dargestellten Wischblatt ausgebildet ist. Erfindungswesentlich ist, daß an beiden Lagerstellen 2 und 3 der Koppel 1 jeweils ein Wälzlager 9 in Form eines Rillenkugellagers 11 für die schwenkbare Verbindung der Koppel 1 mit der Antriebsschwinge
4 bzw. mit der Steuerschwinge 5 vorgesehen ist.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus der in Fig. 2 gezeigten, gegenüber Fig. 1 vergrößerten, schematischen Darstellung ersichtlich. Die in Fig. 2 gezeigte Koppel 1 besteht aus Metall und ist im Bereich der ersten Lagerstelle 2 und im Bereich der zweiten Lagerstelle 3 vom Wesen her gleich ausgebildet. Der einzige Unterschied besteht darin, daß die Koppel 1 an der ersten Lagerstelle 2 schwenkbar mit der Antriebsschwinge 4 und an der zweiten Lagerstelle 3 schwenkbar mit der Steuerschwinge 5 verbunden ist. An beiden Lagerstellen 2 und 3 weist die Koppel 1 eine Ausnehmung 10 auf, in die der Außenring eines Rillenkugellagers 11 eingepaßt ist. Die Passung ist so gestaltet, daß das Rillenkugel- 5 -
lager 11 in der Ausnehmung 10 axial und verdrehfest fixiert ist. Für eine besonders sichere axiale Fixierung können die Ränder der Ausnehmung 10 umlaufend oder lokal verstemmt sein. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß das Rillenkugellager 11 in der Zeichnung der Einfachheit halber nur schematisch dargestellt ist. Da Rillenkugellager der Fachwelt allgemein als Normteile bekannt sind, kann hier auf eine genauere zeichnerische Darstellung und Beschreibung verzichtet werden.
Für den Fall, daß die Koppel 1 aus Kunsstoffmaterial gefertigt wird, kann das mindestens eine Wälzlager 9 bzw. Rillenkugellager 11 in die Koppel 1 eingespritzt werden.
Klar erkennbar ist, insbesondere aus den Fig. 1, daß die Verbindung zwischen der Antriebsschwinge 4 bzw. der Steuerschwinge 5 und der Koppel 1 jeweils über einen Nietbolzen 12 erfolgt. Das obere Ende des Nietbolzens 12 ist in den Innenring des Rillenkugellagers 11 eingepaßt, und das untere Ende des Nietbolzens 12 ist in einen Durchbruch 13 der Antriebsschwinge 4 bzw. der Steuerschwinge 5 eingepaßt. Während im mittleren Bereich des Nietbolzens 12 ein schmaler, radial abstehender Bund 14 mit der einen Seite an dem Innenring des Rillenkugellagers 11 und mit der anderen Seite an der Antriebsschwinge 4 bzw. Steuerschwinge 5 anliegt, sind die gegenüberliegenden Enden des Nietbolzens jeweils durch Taumelnietung axial und verdrehsicher an dem Innenring des Rillenkugellagers 11 bzw. an der Antriebsschwinge 4 oder Steuerschwinge 5 fixiert. Durch den Bund 14 des Nietbolzens 12 wird einerseits der für die Beweglichkeit erforderliche Abstand zwischen der Antriebsschwinge 4 oder Steuerschwinge 5 und der Koppel 1 gewährleistet und andererseits eine stabile Verbindung des Nietbolzens 12 mit dem Rillenkugellager 11 und mit der Antriebsschwinge 4 bzw. Steuerschwinge 5 sichergestellt. - 6 -
Bei dem beschriebenen Viergelenkwischarm ist sowohl die Antriebsschwinge 4 als auch die Steuerschwinge 5 als Stanzteil aus Blech gefertigt. Dadurch ist es vorteilhaft möglich, den Viergelenkwischarm, insbesondere im Bereich der Viergelenkkonstruktion, mit einer geringen Bauhöhe zu fertigen. Jedoch weist die Koppel 1 eine größere Dicke auf als die Antriebsschwinge 4 oder Steuerschwinge 5. Da andererseits die Wälzlager 9 bzw. Rillenkugellager 11 konstruktionsbedingt eine bestimmte Bauhöhe aufweisen müssen, ist es vorteilhaft, die Wälzlager 9 bzw. Rillenkugellager 11 an der Koppel 1 anzubringen. Damit ist eine sichere und stabile Befestigung der Wälzlager 9 bzw. Rillenkugellager 11 an der Koppel 1 gewährleistet. Bei anderer Ausführung der Antriebsschwinge 4 bzw. der Steuerschwinge 5 mit einer ausreichenden Dicke im Bereich der Lagerstelle 2 bzw. 3, beispielsweise als Metalldruckgußteil oder als Kunststoffspritzgußteil, kann das entsprechende Wälzlager 9 bzw. Rillenkugellager 11 auch an der Antriebsschwinge 4 bzw. Steuerschwinge 5 gehalten sein, während der Bolzen 12 andererseits direkt an der Koppel 1 festgelegt ist.
Bei Verwendung eines Nietbolzens 12 für die Herstellung der Verbindung zwischen der Koppel 1 und der Antriebsschwinge 4 bzw. Steuerschwinge 5 über ein Wälzlager 9 bzw. Rillenkugellager 11 kann durch Anwendung der Taumelnietung eine kostengünstige Montage bzw. Fertigung erreicht werden. Bei beid- seitiger Taumelnietung des Nietbolzens 12 gewährleistet der im mittleren Bereich des Bolzens 12 ausgebildete Bund 14 eine gute Abstützung gegen die beim Nietvorgang wirkenden Kräfte.
Da die Funktion bzw. Arbeitsweise eines Viergelenkwischarmes dem Fachmann allgemein bekannt ist, braucht diese hier nicht näher beschrieben zu werden. - 7 -
Bezugszeichenliste
1 Koppel
2 (erste) Lagerstelle
3 (zweite) Lagerstelle
4 Antriebsschwinge
5 Steuerschwinge
6 Achse
7 Gelenkteil
8 Wischstange
9 Wälzlager
10 Ausnehmung
11 Rillenkugellager
12 Nietbolzen
13 Durchbruch
14 Bund

Claims

8 -Patentansprüche
1. Viergelenkwischarm für eine Scheibenwischeranlage, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, bei welchem eine Koppel (1) an einer ersten Lagerstelle (2) mit einer Antriebsschwinge (4) und an einer zweiten Lagerstelle (3) mit einer Steuerschwinge (5) schwenkbar verbunden ist, ein Gelenkteil (7) an der Koppel (1) angelenkt ist und ein an dem Gelenkteil oder an einer mit dem Gelenkteil verbundenen Wischstange (8) anbringbares Wischblatt durch ein an dem Viergelenkwischarm angebrachtes Federelement gegen die zu wischende Scheibe drückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens an einer der beiden Lagerstellen (2, 3) des Viergelenkwischarmes die Koppel (1) oder die Antriebsschwinge (4) bzw. die Steuerschwinge (5) mit einem Wälzlager (9) ausgestattet ist.
2. Viergelenkwischarm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Wälzlager (9) ein Rillenkugellager (11) ist.
3. Viergelenkwischarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring des wenigstens einen Wälzlagers (9, 11) axial gesichert und verdrehfest in einer Ausnehmung (10) der Koppel (1) gehalten ist, vorzugsweise in diese eingepreßt ist, während ein an der Antriebsschwinge (4) bzw. an der Steuerschwinge (5) befestigter Bolzen (12) in den Innenring des Wälzlagers eingepaßt und axial gesichert und verdrehfest an diesem gehalten ist.
4. Viergelenkwischarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsschwinge (4) und die Steuerschwinge (5) aus Blech gefertigt sind, vorzugsweise als Stanzteile. - 9 -
5. Viergelenkwischarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der an der wenigstens einen Lagerstelle (2, 3) verwendete Bolzen ein Nietbolzen (12) ist.
6. Viergelenkwischarm nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Nietbolzen (12) einerseits durch Taumelnietung in einem Durchbruch (13) der Antriebsschwinge (4) bzw. Steuerschwinge (5) und andererseits durch Taumelnietung an dem Innenring des Wälzlagers (9, 11) befestigt ist.
7. Viergelenkwischarm nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Nietbolzen (12) in seinem mittleren Bereich einen radial abstehenden Bund (14) besitzt, der mit einer Seite an der Antriebsschwinge (4) bzw. Steuerschwinge (5) und mit der anderen Seite an der Stirnfläche des Innenringes des Wälzlagers (9, 11) anliegt.
8. Viergelenkwischarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er sowohl an der ersten Lagerstelle (2) der Koppel (1) mit der Antriebsschwinge (4) als auch an der zweiten Lagerstelle (3) der Koppel (1) mit der Steuerschwinge (5) mit einem Wälzlager (9) ausgestattet ist, vorzugsweise mit einem Rillenkugellager ( 11) .
PCT/EP1999/000637 1998-02-20 1999-02-01 Viergelenkwischarm für eine scheibenwischanlage Ceased WO1999042346A1 (de)

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