CH660397A5 - Verfahren zur herstellung eines verbundprofiles zur bildung von waermegedaemmten tuerrahmen, fensterrahmen oder fassaden. - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundprofiles zur Bildung von wärmegedämmten Türrahmen, Fensterrahmen oder Fassaden, welches Verbundprofil zwei Profilteilkörper aufweist, von denen der für die Fassadenseite bestimmte aus Aluminium und der für die Raumseite bestimmte aus Kunststoff besteht, wobei der Profilteilkörper aus Aluminium aus einem Holzprofil besteht, welcher Träger aller mechanisch belasteten Beschläge und Verankerungen ist, und der aus Kunststoff bestehende Profilteilkörper im wesentlichen nichttragend ausgebildet ist, und beide Profilkörper mittels angeformter ineinandergreifender Verbindungsmittel in Form von Nuten und Stegen und einer Kunststoffmasse aneinander befestigt sind, wobei die Kunststoffmasse eine Hohlkammerzwischen den beiden Profilteilkörpern ausfüllt, sich an beiden Profilteilkörpern abstützend, diese gegeneinander festhält und verklemmt sowie verklebt, indem die Kunststoffmasse verbleibende Spalte zwischen den Nuten und den Stegen ausfüllt.
Aus der DE-OS 2 013 370 ist ein solches Verfahren bekannt, wobei für die Herstellung des Eingriffes der Stege in die Nuten der Kunststoffprofilteilkörper in einer senkrecht zu seiner Längsrichtung verlaufenden Richtung mit den Stegen gegen den Aluminiumprofilteilkörper gedrückt, die Stege unter Überwindung der elastischen Spannkraft der sie haltenden Kunststoffteile zueinander hin bewegt werden und dann nach Art eines Schnappverschlusses in die Nuten des Aluminiumprofilteilkörpers einrasten. Hiermit haben die Stege bereits ihre endgültige Lage eingenommen und die nach dem Einrastvorgang eingebrachte Kunststoffausschäumung hat dann lediglich die Funktion, die vorgenannte Lage der Stege innerhalb der Nuten zu fixieren. Nachteilig ist, dass bei diesem Einschnapp- oder Einrastvorgang erhebliche Kräfte aufgebracht werden müssen, da sowohl die die Stege aufweisenden Teile des Kunststoffprofilteilkörpers hiermit zueinander hin bewegt als auch grosse Reibungskräfte der Stege des Kunststoffprofilteilkörpers an den entsprechenden Gegenflächen oder Gegenteilen des Aluminiumprofilteilkörpers überwunden werden müssen.
Eine Verbindung des Kunststoffprofilteilkörpers mit dem Aluminiumprofilteilkörper durch ein in der gemeinsamen Längsrichtung erfolgendes Ineinanderschieben dürfte wegen der hier auftretenden, besonders grossen Reibungskräfte und der üblichen Herstellungslänge von 6 m nicht realisierbar sein. Eine solche Verbindungsweise wird auch in der DE-OS 2 013 370 nicht erwähnt.
Ferner ist aus der DE-OS 2 037 081 ein Verfahren zur Herstellung von Verbundprofilen zur Bildung von wärmegedämmten Türrahmen und Fensterrahmen bekannt, bei dem durch ein Zusammenschieben oder Verrasten von zwei Profilteilkörpern ein Verbundprofil gebildet wird. Dabei besteht der eine Profilteilkörper aus Kunststoff, während der andere Profilteilkörper aus Aluminium besteht. Der aus Aluminium bestehende Profilteilkörper weist als Verbindungsmittel angeformte Nuten auf. Der aus Kunststoff bestehende Profilteilkörper weist an Seitenwänden als Verbindungsmittel dienende Stege auf, die in die Nuten des anderen Profilteilkörpers einsetzbar sind. Dabei rasten die Stege soweit federnd in die Nuten ein, dass sie diese vollständig ausfüllen. Um ein ungewolltes Zurückfedern der die Stege tragenden Wände des Kunststoff-Profilteilkörpers zu verhindern, ist entweder eine expandierende Kunststoffhüllung vorgesehen, welche die vorgenannten Wände nach aussen drückt. Oder es wird auf der Flachseite des Kunststoffprofilteilkörpers ein Metallprofil aufgebracht, welches durch seine mechanische Spannung die Wände mit den Stegen nach aussen drückt. Das Zusammenschieben oder Verrasten dieser Profilteilkörper miteinander erfordert ebenfalls einen erheblichen Kraftaufwand, da aufgrund des Ausfüllens der Nuten durch die Stege bei beiden Verbindungsarten erhebliche Reibungskräfte zwischen Stegen und Nuten auftreten. Die Verspannung durch die übergeschobene Metalleiste bedingt einen weiteren Montagegang und ein zusätzliches Bauteil. Des weiteren ist bei dem Verbundprofil nach der DE-OS 2 037 081 zwischen den abgewinkelten Stegen der Wände des Kunststoff-Profilteil-körpers und den Nuten des Aluminium-Profilteilkörpers kein Spalt gebildet, so dass Verspann- oder Haltekräfte nur quer zum Längsverlauf der genannten Wände des Kunststoffprofilteilkörpers aufgebracht werden können. Es kann also keine Verspannung zwischen den Nuten und den Stegen erfolgen, da der Kunststoffschaum in der entsprechenden Richtung keine Verspannkräfte ausüben kann. Dies hat zur
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Folge, dass die Stege lediglich gegen die Stirnkanten der Nuten gehalten werden, so dass mit dem erzielbaren Schaum-druck.keine ausreichenden Verspann- und Haltekräfte aufgebracht werden können.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, bei dem das Zusammenfügen der beiden Profilteilkörper nur geringe Kräfte erfordert und dennoch der Zusammenarbeit der Profilteilkörper nach dem Erhärten des Kunststoffschaumes allen Anforderungen genügt.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung, ausgehend vom Oberbegriff des Anspruches 1 vor, dass die jeweiligen Verbindungsmittel und die diese Verbindungsmittel aufweisenden Teile des Kunststoffprofilteilkörpers gegenüber ihrer Sollage im fertigen Verbundprofil zueinander und damit zum Innern der Hohlkammer hin verlagert und geneigt hergestellt werden, dass die beiden Profilteilkörper in diesem Zustand des Kunststoffprofilteilkörpers miteinander verbunden werden und dass eine Bemessung der Teile und der vorgenannten Neigung, sowie der Druckkraft der Kunststoff-ausschäumung derart vorgesehen ist, dass durch den Schaumdruck die Neigung der Teile aufgehoben wird und dadurch der Kunststoffprofilteilkörper seine endgültige Sollform erhält. Hierbei wirken zwei Massnahmen zusammen. Zum einen sind dadurch während des Vorganges des Zusammenschiebens oder Verrastens beider Profilteilkörper die die Stege aufweisenden Teile des Kunststoffprofilteilkörpers entsprechend zueinander, d.h. zum Innern der Hohlkammer hin gelegen. Da in diesem Stadium die Stege noch nicht ihre Endlage innerhalb der Nuten eingenommen haben, wird beim Zusammenschieben oder Verrasten beider Profilteilkörper die zum Stand der Technik erläuterte, nachteilige Reibung vermieden oder doch zumindest entscheidend verringert. Zur Klarstellung sei in dem Zusammenhang gesagt, dass das vorstehend gebrauchte Wort «Verrasten» nicht beinhaltet, dass bei dem entsprechenden zueinander hin erfolgenden Bewegen beider Profilteilkörper diese zur Erreichung der endgültigen Halteposition sich dabei unbedingt aneinander reiben und sich dabei federnd verdrängen müssen. Mit dem weiteren Merkmal gemäss der zweiten Hälfte des Kennzeichens des Anspruches 1 sind mit Erreichen des endgültigen Schaumdruckes und -zustandes die die Stege tragenden Teile des Kunststoffprofilteilkörpers so auseinander gespreizt, dass sich die Stege und Nuten miteinander verspannen und die Profilteilkörper fest miteinander verbunden sind. Die Bewegung der Stege in ihrer Haltelage innerhalb der Nuten erfolgt also allein durch den Schaumdruck. Aus Vorstehendem ergibt sich, dass die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches I zur Erzielung der aufgabenmässigen Vorteile zusammenwirken. Der Kunststoffprofilteilkörper ist mit der Lage seiner Teile gemäss erstem Merkmal des Kennzeichens des Anspruches 1 fabrikmässig herstellbar, so dass während seines Verbindens mit dem Aluminiumprofilteilkörper nicht aufwendige Massnahmen zum Drücken der die Stege tragenden Teile des Kunststoffprofilteilkörpers gegeneinander vorgesehen werden müssen. Das Zusammenschieben oder Verrasten der Profilteilkörper nach der Erfindung und ihr anschliessendes Verspannen miteinander durch die Schaumstoffüllung ist also fertigungstechnisch sehr einfach und mit entsprechend geringen Kosten durchführbar. Gemäss dem Oberbegriff ist die Kunststoffaus-schäumung auch in einem Spalt der Nuten zwischen jeweils einer Nutinnenwand und der ihr zugewandten Seite des in diese Nut eingreifenden Steges vorhanden. Dieser Spalt hat hier noch die weitere Funktion, dass er im Fall des Ineinanderschiebens beider Profilteilkörper die bereits erläuterte nachteilige Reibung vermeidet oder zumindest entscheidend verringert. Das alternativ beim Stand der Technik gemäss DE-OS 2 037 081 vorgesehene Metallprofil entfällt. Ferner bestehen demgegenüber folgende Vorteile : Beim Zusammenschieben oder Verrasten beider Profilteilkörper ermöglicht der Spalt zwischen Nuten und Stegen eine weitgehende Vermeidung einer Reibung zwischen Stegen und Nuten. Der Spalt hat also eine Doppelfunktion, denn die in die Spalten eingedrungene Kunststoffmasse sorgt für eine entsprechende Verspannung zwischen den Nuten und den Stegen in Richtung der die Stege tragenden Teile (z.B. Schenkel oder Wände) des jeweiligen Profilteilkörpers. Der mechanische Halt zwischen beiden Profilteilkörpern wird hierdurch wesentlich verstärkt. Insbesondere wird dadurch ein sonst unter ungünstigen Umständen mögliches Verschieben beider Profilteilkörper in ihrer Längsrichtung zueinander mit Sicherheit vermieden. Bisher für diesen sicheren Halt beider Profilteilkörper zueinander erforderliche Hilfsmittel, wie Verschraubungen, entfallen. Es kann also ein Verbundprofil nach der Erfindung vorteilhafterweise ohne Gefahr einer Verschiebung der Profilteilkörper zueinander als sogenannte Meterware gekauft und danach verarbeitet werden, z.B. durch Schneiden der späteren Stossstellen auf Gehrung oder bei Ausklinkungen für Sprossenverbindungen.
Eine weitere Verfahrensmassnahme kann darin bestehen, dass eine dünnflüssige, expandierbare und isolierende Kunststoffmasse verwendet wird, die bei der Volumenvergrösse-rung zunächst ohne Druck in alle erreichbaren Räume und Nischen hineinläuft und erst zum Schluss ihrer Reaktionsphase einen Druck aufbaut. Damit wird erreicht, dass das Ineinanderdrücken der Nuten und Stege aufgrund des Expansionsdruckes dieser Kunststoffmasse erst dann erfolgt, wenn sich die Masse bereits in allen erreichbaren Räumen und Nischen befindet.
Es sind aber auch Fälle denkbar, bei denen die Gefahr besteht, dass die ausschäumende Kunststoffmasse durch Undichtigkeiten austritt. In solchen Fällen empfiehlt es sich, dass eine expandierbare Kunststoffmasse verwendet wird, die bereits vor der Expansion dickflüssig ist oder wird und damit erst in diesem dickflüssigen Zustand den vorhandenen Hohlraum ausfüllt. Eine solche Kunststoffmasse ist bevorzugt bei Verbundprofilen aus Profilteilkörpern einsetzba r, wie sie nachstehend angegeben sind.
Ferner kann verfahrensmässig vorgesehen sein, dass der aus der Verlagerung der Verbindungsmittel zueinander hin gebildete Abstand zwischen den Aussenkanten der am Kunststoffprofilteilkörper angeformten Stege nur um soviel kleiner als der Abstand zwischen den Innenflächen der am Aluminiumprofilteilkörper ausgebildeten Nuten gewählt wird, dass im unbelasteten Zustand eine Verhakung beider Verbindungsmittel miteinander gegeben ist. Hiermit bleiben die vorstehend erläuterten Vorteile erhalten. Zusätzlich wird aber in dem Stadium zwischen Zusammenschieben oder Verrasten beider Profilteilkörper und Einbringen und Expandieren der Kunststoffausschäumung aufgrund dieses Verha-kens ein provisorischer Halt zwischen beiden Profilteilkörpern erreicht. Sofern beide Profilteilkörper dabei in einer waagerechten Lage gehalten werden, trägt der z.B. oben befindliche Aluminiumprofilteilkörper über diese Verhakung den darunter befindlichen Kunststoffprofilteilkörper.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand von Verbundprofilen für Fenster- oder Türrahmen nachstehend erläutert und in der Zeichnung dargestellt. Sie kann aber auch in weiteren Fällen Anwendung finden, in denen ein aus einem Aluminiumprofilteilkörper und einem Kunststoffprofilteilkörper zusammengesetztes Verbundprofil eingesetzt wird, z.B. an Kühlräumen oder Fassaden. In der Zeichnung zeigt:
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Fig. 1 ein strangförmiges Verbundprofil im Querschnitt,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel zweier Profilteilkörper im Querschnitt und ohne Kunststoffausschäumung.
Das Verbundprofil 1 besteht gemäss Fig. 1 aus einem aus Aluminium hergestellten im Querschnitt kastenförmigen Profilteilkörper 2 und einem aus Kunststoff bestehenden Profilteilkörper 3, der im Querschnitt etwa U-förmig ist. In Nuten 4 des Aluminiumprofilteilkörpers 2 greifen Stege 5 des Kunststoff-Profilteilkörpers 3 ein. Dabei besteht zwischen den Stegen 5 und der ihnen zugekehrten Fläche 6 des Kunst-stoff-Profilteilkörpers 2 ein Spalt 7. Andererseits liegen die Stege 5 an den Nutwandungen 4" an. Der Zusammenhalt der beiden Profilteilkörper 2,3 wird durch eine Kunststoffausschäumung 8 bewirkt, die sich in einer Hohlkammer 12 befindet, die einerseits von den beiden Schenkeln oder Seitenwänden 9 des Kunststoff-Profilteilkörpers 3 und dessen Basiswand 10 und andererseits von der Wand 11 des aus Aluminium bestehenden Profilteilkörpers 2 gebildet ist. Mit dem Expandieren der Ausschäumung 8 werden die beiden Profilteilkörper 2,3 nicht nur miteinander verklebt, sondern auch verklemmt, und zwar mit Hilfe der Nuten, 4,4" und der Stege 5. Dies wird noch dadurch unterstützt, dass die Kunststoffausschäumung 8 in die Spalten 7 zwischen den Stegen 5 und der Fläche 6 der Wand 11 eintritt. Dazu ist die Dicke der Stege 5 entsprechend kleiner gewählt als die Dicke der Nuten 4. An der Stossfläche zwischen den Stegen 5 und den Nutwandungen 4" entsteht dabei eine trockene und sehr hohe Reibung, die in Verbindung mit der Expansionskraft der Ausschäumung 8 den sicheren Halt der beiden Profilteilkörper aneinander gewährleistet. Die Nuten und Stege können auch anders ausgebildet sein. Auch können sich die Stege am Aluminium-Profilteilkörper 2 und die Nuten am Kunststoff-Profilteilkörper 3 befinden.
Fig. 2 zeigt, dass die die Stege 5 aufweisenden Teile (hier Schenkel oder Wände) 9 des Kunststoff-Profilteilkörpers 3 für dessen Einschieben oder Einrasten in den Aluminium-Profilteilkörper 2 nach innen hin verlagert sind. Sofern in der endgültigen Haltelage gemäss Fig. 1 diese beiden Schenkel oder Wände 9 zueinander parallel verlaufen sollen, kon vergieren sie in dieser Verlagerung gemäss Fig. 2 zueinander.
Diese, bereits in der Fabrikation hergestellte Lage der Schenkel oder Wände 9 erleichtert das Zusammenschieben oder Verrasten, da hierbei keine oder nur noch geringe Reibungskräfte zwischen beiden Profilteilkörpern auftreten. Die Abstände zwischen den Stegen 5 sind geringer als die zwischen den Nuten 4. In der bevorzugten und dargestellten Ausführungsform ist der Abstand zwischen den Aussenkanten 5' der Stege 5 der Kunststoff-Profilteilkörper 3 nur um so viel kleiner als der Abstand zwischen den Innenflächen 4' der Nuten 4 der Aluminium-Profilteilkörper, dass in dem in Fig. 2 dargestellten unbelasteten Zustand, also ohne eingebrachte und expandierte Kunststoffmasse, eine Verhakung der Stege 5 mit den Nuten 4 gegeben ist. Werden beide Profilteilkörper waagerecht bei der Verhakung gemäss Fig. 2 gehalten, so können sie sich nicht ungewollt zueinander verlagern bzw. nicht ungewollt auseinander herausrutschen. Anschliessend wird mit dem Einbringen und Expandieren der Kunststoffmasse die endgültige Verspannung und sichere Befestigung der Profilteilkörper aneinander erreicht, da die expandierende Schaumstoffmasse 8 Schenkel und Wände 9 mit den Stegen 5 in die Lage gemäss Fig. 1 drückt, in der sie entsprechend tief in die Nuten 4 eingreifen. Im Falle des Zusammenschiebens beider Profilteilkörper entstehen aufgrund des Spaltes 7 praktisch gar keine Reibungskräfte mehr. Falls noch erforderlich, kann hierbei eine nach innen gerichtete Druckkraft auf die Schenkel oder Wände 9 aufgebracht werden. Im Falle des Verrastens, also Eindrücken des Kunststoff-Profilteilkörpers 3 gemäss Fig. 2 von unten in die dargestellte Verhakungslage, sind die noch erforderlichen Rastkräfte ebenfalls sehr gering. Danach wird die Kunststoffmasse in die Hohlkammer 12 eingegossen. Diese expandierbare Kunststoffmasse füllte im Zeitpunkt ihres Einbringens den in der Kammer verfügbaren Hohlraum nur zu einem kleinen Teil aus, z.B. zu einem Viertel oder weniger. Erst nach ihrem Einbringen beginnt sie zu expandieren, bis sie schliesslich die Hohlkammer 12 und auch die Spalte 7 und Räume zwischen den Stegen und Nuten ganz ausfüllt. Dabei kann eine dünnflüssige, expandierbare Isoliermasse verwendet werden, die bei ihrer Volumenvergrösserung zunächst ohne Druck in alle erreichbaren Räume und Nischen hineinläuft und erst zum Schluss der Reaktionsphase einen Druck aufbaut. Man könnte aber auch eine expandierbare Kunststoff-Isoliermasse verwenden, die bereits vor der Expansion dickflüssig ist oder wird, d.h., entweder bereits dickflüssig eingebracht wird oder durch die Reaktion vor dem Expandieren diesen Zustand annimmt und daher erst in dieser dickflüssigen Konsistenz den vorhandenen Hohlraum ausfüllt. Da die Kunststoffmasse aufgrund ihrer Dickflüssigkeit nur noch schlecht fliesst, werden hierbei feine Schlitze etc. nicht mehr oder nur noch zum Teil ausgefüllt werden. Hiermit ist die Gefahr vermieden, dass der expandierende Schaumkunststoff durch kleine Spalte etc. austritt. Der Kunststoff-Profilteilkörper kann damit zunächst lose im Aluminium-Profilteilkörper sitzen, so dass sich die Verwendung eines solchen, bereits vor der Expansion dickflüssigen Kunststoffes besonders für die Verbindung von Profilteilkörpern gemäss dem erläuterten Ausführungsbeispiel der Fig. 2 empfiehlt, bei dem während des Einbringens der Kunststoffmasse die Schenkel 9 des Kunststoff-Profilteilkörpers nach innen konvergieren. Die in Fig. 2 dargestellte Verhakung der Stege 5 und der Nuten 4 genügt bereits als Dichtung für den bereits dickflüssig expandierenden Schaum, der dann, bei weiter ansteigendem Druck, die Schenkel oder Wände 9 des Kunststoff-Profilteilkörpers in die endgültige Form gemäss Fig. 1 drückt.
Als Beispiel von Kunststoff-Isoliermassen, die hier zur Verwendung kommen können, seien genannt: ein Polyurethan-Schaum, ein Polyisocyanurat-Schaum, sowie geschäumte, ungesättigte Polyesterharze. Ein Polyurethan-Schaum und Polyisocyanurat-Schaum sind durch entsprechende Additive sowohl dünnflüssig als auch dickflüssig einstellbar. Die genannten Polyesterharze sind von Natur aus dickflüssiger.
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1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung eines Verbundprofiles zur Bildung von wärmegedämmten Türrahmen, Fensterrahmen oder Fassaden, welches Verbundprofil zwei Profilteilkörper aufweist, von denen der für die Fassadenseite bestimmte aus Aluminium und der für die Raumseite bestimmte aus Kunststoff besteht, wobei der Profilteilkörper aus Aluminium aus einem Hohlprofil besteht, welcher Träger aller mechanisch belasteten Beschläge und Verankerungen ist, und der aus Kunststoff bestehende Profilteilkörper im wesentlichen nichttragend ausgebildet ist, und beide Profilträger mittels angeformter ineinandergreifender Verbindungsmittel in Form von Nuten (4) und Stegen (5) und einer Kunststoffmasse aneinander befestigt sind, wobei die Kunststoffmasse eine Hohlkammerzwischen den beiden Profilteilkörpern ausfüllt, sich an beiden Profilteilkörpern abstützend, diese gegeneinander festhält und verklemmt sowie verklebt,
indem die Kunststoffmasse verbleibende Spalte zwischen den Nuten und den Stegen ausfüllt, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Verbindungsmittel (4,5) und die diese Verbindungsmittel aufweisenden Teile (9) des Kunststoffprofilteilkörpers (3) gegenüber ihrer Sollage im fertigen Verbundprofil zueinander und damit zum Innern der Hohlkammer ( 12) hin verlagert und geneigt hergestellt werden, dass die beiden Profilteilkörper in diesem Zustand des Kunst-stoffprofilteilkörpers (3) miteinander verbunden werden und dass eine Bemessung der Teile (9) und der vorgenannten Neigung, sowie der Druckkraft der Kunststoffausschäumung (8) derart vorgesehen ist, dass durch den Schaumdruck die Neigung der Teile (9) aufgehoben wird und dadurch der Kunststoffprofilteilkörper (3) seine endgültige Sollform erhält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine dünnflüssige, expandierbare Kunststoffisoliermasse verwendet wird, die bei der Volumenvergrösserung zunächst ohne Druck in alle erreichbaren Räume und Nischen hineinläuft und erst zum Schluss ihrer Reaktionsphase einen Druck aufbaut.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine expandierbare Kunststoff-Isoliermasse verwendet wird, die bereits vor der Expansion dickflüssig ist oder wird und damit erst in diesem dickflüssigen Zustand den vorhandenen Hohlraum ausfüllt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der aus der Verlagerung der Verbindungsmittel zueinander hin gebildete Abstand zwischen den Aussenkanten (5') der am Kunststoffprofilteilkörper (3) angeformten Stege (5) nur um soviel kleiner als der Abstand zwischen den Innenflächen (4') der am Aluminiumprofilteilkörper (2) ausgebildeten Nuten (4) gewählt wird, dass im unbelasteten Zustand eine Verhakung beider Verbindungsmittel miteinander gegeben ist.
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PL | Patent ceased |