DE102007038788B4 - Leuchtmodul für eine Halbleiterlichtquellen-Leuchte und Halbleiterlichtquellen-Leuchte - Google Patents
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Abstract
Leuchtmodul (10, 50) für eine Halbleiterlichtquellen-Leuchte, mit einem Kühlkörper (12, 34, 62), mit einem auf dem Kühlkörper (12, 34, 62) angeordneten, eine Halbleiterlichtquelle tragenden Trägerteil und mit einer Vorsatzoptik (14, 54) für die Halbleiterlichtquelle, wobei an der Vorsatzoptik (14, 54) wenigstens eine Rastlasche (16, 18) mit zwei Schenkeln (20) und einem die der Vorsatzoptik (14, 54) abgewandten Enden der Schenkel (20) verbindenden Quersteg (22) vorgesehen ist, wobei der Quersteg (22) zwischen den beiden Schenkeln (20) eine Rastkante (24) aufweist, die mit einem am Kühlkörper (12, 34, 62) vorgesehenen Rastabschnitt (26) zur Halterung der Vorsatzoptik (14, 54) am Kühlkörper (12, 34, 62) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass an der Vorsatzoptik (14, 54) Zapfen (30, 58) vorgesehen sind, die zur Positionierung der Vorsatzoptik (54) gegenüber dem Trägerteil (52) am Trägerteil (52) vorgesehene Aussparungen durchgreifen und/oder in am Kühlkörper (12, 34) vorgesehene Aussparungen (32) eingreifen.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Leuchtmodul für eine Halbleiterlichtquellen-Leuchte, mit einem Kühlkörper, mit einem auf dem Kühlkörper angeordneten, eine Halbleiterlichtquelle tragenden Trägerteil und mit einer Vorsatzoptik für die Halbleiterlichtquelle.
- Aus der
DE 10 2005 033 709 A1 sind Leuchtmodule bekannt geworden, bei denen Optikkörper von Haltern aufgenommen werden, beispielsweise durch Verclipsen, Verpressen oder Verkleben. Die Halter beziehungsweise deren Bodenplatten werden samt die Halbleiterlichtquelle tragenden Leiterplatten mittels Befestigungsschrauben an die Kühlkörper angeschraubt. - Aus den Dokumenten
US 6 717 526 B2 ,EP 1 724 516 A1 ,US 2007/0058378 A1 DE 198 53 431 A1 undUS 6 939 029 B1 sind verschiedene Leuchtmodule für Halbleiterlichtquellen-Leuchten vorbekannt. Als problematisch hat sich beim bekannten Stand der Technik insbesondere eine positionsgenaue Positionierung der Vorsatzoptik herausgestellt. - Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Leuchtmodule bereitzustellen, die auf einfache Art und Weise montierbar sind und mit denen dennoch eine positionsgenaue Positionierung der Vorsatzoptik erreichbar ist.
- Diese Aufgabe wird durch ein Leuchtmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein solches Leuchtmodul sieht vor, dass an der Vorsatzoptik wenigstens eine Rastlasche mit zwei Schenkeln und einem die der Vorsatzoptik abgewandten Enden der Schenkel verbindenden Quersteg vorgesehen ist, wobei der Quersteg zwischen den beiden Schenkeln eine Rastkante aufweist, die mit einem am Kühlkörper vorgesehenen Rastabschnitt zur Halterung der Vorsatzoptik am Kühlkörper zusammenwirkt. Durch Vorsehen derartiger vorsatzoptikseitig angebrachter Schenkel und kühlkörperseitig angebrachter Rastabschnitte können die Bauteile auf einfache Art und Weise, und dennoch dauerhaft und sicher gefügt werden. Mit der erfindungsgemäßen Lösung geht auch eine Gewichtsreduzierung einher, da insbesondere zusätzliche Befestigungsmittel, insbesondere in Form von Schrauben, entfallen. Zur Positionierung der Vorsatzoptik gegenüber dem Trägerteil sind insbesondere an der Vorsatzoptik Zapfen vorgesehen, die am Trägerteil vorgesehene Aussparungen durchgreifen und in am Kühlkörper vorgesehene Aussparungen eingreifen. Sollte in diesem Falle ein separat auszubildendes Laschenbauteil Verwendung finden, so ist vorteilhaft, wenn dieses Laschenbauteil ebenfalls Aussparungen aufweist, welche von den Zapfen durchgriffen werden.
- Prinzipiell ist es ausreichend, wenn die Vorsatzoptik lediglich eine Rastlasche aufweist. Vorzugsweise sind allerdings zwei einander gegenüberliegende Rastlaschen vorgesehen, die jeweils mit einem zugehörigen Rastabschnitt am Kühlkörper korrespondieren.
- Vorteilhaft ist, wenn an der der Vorsatzoptik abgewandten Seite des Querstegs eine Einführschräge derart vorgesehen ist, dass beim Aufstecken der Vorsatzoptik auf den Kühlkörper die Einführschräge gegen den Kühlkörper oder den Rastabschnitt wirkt und dadurch nach außen gedrängt wird.
- In der Endmontageposition hintergreift die Rastkante den Rastabschnitt. Durch Vorsehen einer derartigen Einführschräge wird folglich der Fügevorgang automatisierbar.
- Ferner ist vorteilhaft, wenn an der der Vorsatzoptik zugewandten Seite des Querstegs ein sich im Bereich zwischen den beiden Schenkeln in Richtung des Kühlkörpers erhabener Schrägabschnitt, an den sich die Rastkante anschließt, derart vorgesehen ist, dass beim Aufstecken der Vorsatzoptik auf den Kühlkörper der Schrägabschnitt gegen den Kühlkörper oder den Rastabschnitt wirkt und dadurch nach außen gedrängt wird. Hierdurch wird erreicht, dass die Rastkante sicher mit dem Rastabschnitt zusammenwirkt, da die Rastkante aufgrund des Vorsehens des Schrägabschnitts sich gegenüber den Schenkeln in Richtung des Kühlkörpers erhebt.
- Zur Verbesserung der Rastverbindung kann ferner vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Rastabschnitt eine erhabene Rastrampe derart vorsieht, dass beim Aufstecken der Vorsatzoptik auf den Kühlkörper die Rastrampe gegen den Quersteg wirkt und diesen dadurch nach außen drängt und dass in der Endmontageposition die Rastrampe zwischen den beiden Schenkeln liegt und die Rastkante den Rastabschnitt hintergreift. Durch Vorsehen einer derart erhaben ausgebildeten Rastrampe wird folglich erreicht, dass der Rastabschnitt mit der Rastkante im Bereich zwischen den beiden Schenkeln zusammenwirken kann.
- Vorzugsweise ist die Rastlasche einstückig mit der Vorsatzoptik ausgebildet. Die Vorsatzoptik kann insbesondere aus Kunststoff sein. Die Rastlasche ist dann vorzugsweise an die Vorsatzoptik angeformt.
- Die Rastlasche kann allerdings auch Teil eines separat von der Vorsatzoptik ausgebildeten, an der Vorsatzoptik befestigten, Laschenbauteils sein. Eine derartige Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Rastlasche aus einem anderen Material als die Vorsatzoptik gebildet sein kann, insbesondere aus einem metallischen Material. Bei dieser Ausführungsform ist dann vorteilhafterweise das Trägerteil zwischen der Vorsatzoptik und dem Laschenbauteil anordenbar.
- Bei Vorsehen von mehreren, insbesondere zwei Laschen, ist denkbar, dass die beiden Laschen Bestandteil eines gemeinsamen Laschenbauteils sind.
- Zur Befestigung des Trägerteils und des Laschenbauteils an der Vorsatzoptik können insbesondere die freien Enden der Zapfen gegen das Laschenbauteil warmverstemmt beziehungsweise warmverprägt sein.
- Das Trägerteil, das prinzipiell als starres Bauteil oder starre Leiterplatte zur Aufnahme der Halbleiterlichtquelle ausgebildet sein kann, ist vorzugsweise als flexible Leiterplatte beziehungsweise als flexible Leiterbahn ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass insbesondere mehrere Leuchtmodule entlang einer flexibel ausgebildeten Leiterbahn angeordnet sein können. Die einzelnen Leuchtmodule sind aufgrund der Flexibilität der Leiterbahn zueinander wenigstens bedingt bewegbar und an entsprechenden Bauteilen anordenbar.
- Dabei ist vorteilhaft, wenn der Kühlkörper derart ausgebildet ist, dass mehrere Vorsatzoptiken in unterschiedlichen Ebenen auf dem Kühlkörper angeordnet sein können. Vorteilhafterweise findet bei dieser Ausführungsform ein Kühlkörper für mehrere Vorsatzoptiken Verwendung. Aufgrund der Anordnung der Vorsatzoptiken in unterschiedlichen Ebenen können größere Oberflächen des Kühlkörpers erzielt werden, wodurch insgesamt die Kühlleistung verbessert werden kann. Zudem können die Vorsatzoptiken derart angeordnet werden, dass sie an die Außenkontur einer insbesondere frei geformten Fahrzeugleuchte anpassbar sind.
- Entsprechend kann ein Grundteil vorgesehen sein, auf dem mehrere Kühlkörper mit zugehörigen Vorsatzoptiken in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sein können. Dabei kann jede Vorsatzoptik einen eigenen Kühlkörper vorsehen. Die einzelnen Kühlkörper können dann auf das gemeinsame Grundteil aufgebracht werden.
- Insbesondere dann, wenn die Vorsatzoptiken in mehreren, unterschiedlichen Ebenen angeordnet werden sollen, ist vorteilhaft, wenn das Trägerteil als flexible Leiterplatte oder flexible Leiterbahn ausgebildet ist, das mehrere Halbleiterlichtelemente vorsieht. Die Halbleiterlichtelemente sind dann dort vorgesehen, wo die jeweiligen Vorsatzoptiken auf der flexiblen Leiterplatte beziehungsweise auf dem jeweiligen Kühlkörper anzuordnen sind.
- Die eingangs genannte Aufgabe wird auch gelöst durch eine Halbleiterlichtquellen-Leuchte mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Leuchtmodul.
- Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert sind.
- Es zeigen:
-
1 ein erfindungsgemäßes Leuchtmodul in perspektivischer Ansicht; -
2 die Vorsatzoptik gemäß1 in perspektivischer Rückansicht; -
3 mehrere Vorsatzoptiken gemäß1 auf einem gemeinsamen Kühlkörper; -
4 ein zweites erfindungsgemäßes Leuchtmodul in perspektivischer Rückansicht ohne Kühlkörper; -
5 das Leuchtmodul gemäß4 mit Kühlkörper. - In der
1 ist ein Leuchtmodul10 dargestellt, das einen Kühlkörper12 und eine Vorsatzoptik14 aufweist. An der aus Kunststoff ausgebildeten Vorsatzoptik sind zwei Rastlaschen16 ,18 angeformt, die jeweils zwei Schenkel20 sowie jeweils eine die der Vorsatzoptik abgewandten Enden der Schenkel20 miteinander verbindenden Quersteg22 aufweisen. Die Querstege22 sehen zwischen den beiden Schenkeln20 eine Rastkante24 vor. Die jeweilige Rastkante24 wirkt im endmontierten Zustand, wie er in der1 und3 dargestellt ist, mit einem am Kühlkörper vorgesehenen Rastabschnitt26 , der bei der Ausführungsform gemäß1 als am Kühlkörper erhaben angeordneter Rastnoppen ausgebildet ist, zusammen. - Zwischen der Vorsatzoptik
14 und dem Kühlkörper12 ist ein in den1 bis3 nicht dargestelltes Trägerteil, insbesondere in Form einer starren oder flexiblen Leiterbahn, vorgesehen, das wenigstens eine Halbleiterlichtquelle trägt. Die Vorsatzoptik14 dient zur optischen Umlenkung des von der Halbleiterlichtquelle ausgestrahlten Lichts. - Zur Montage der Vorsatzoptik
14 mit den Rastlaschen16 ,18 wird die Vorsatzoptik14 entlang ihrer Mittellängsachse auf den Kühlkörper12 aufgesteckt. Hierzu sehen die der Vorsatzoptik14 abgewandten Seiten der Querstege Einführschrägen28 derart vor, dass beim Aufstecken der Vorsatzoptik14 auf den Kühlkörper12 die Einführschrägen28 gegen den Kühlkörper12 beziehungsweise den Rastabschnitt26 wirken und dadurch nach außen gedrängt werden. Beim weiteren Aufstecken wird dann die Endmontageposition erreicht, bei der die Rastkante24 , wie in1 dargestellt, den Rastabschnitt26 hintergreift. - Wie aus
2 deutlich wird, sind an der Vorsatzoptik14 auf der dem Kühlkörper12 zugewandten Seiten parallel zur Mittellängsachse der Vorsatzoptik14 verlaufende Zapfen30 vorgesehen, welche zur positionsgenauen Ausrichtung der Vorsatzoptik14 gegenüber dem Kühlkörper12 in kühlkörperseitige Aussparungen32 einsteckbar sind. Vorzugsweise weist auch das in den1 bis3 nicht dargestellte Trägerteil Aussparungen auf, durch welche die Zapfen30 steckbar sind. - Wie aus
3 deutlich wird, können mehrere Vorsatzoptiken14 , wie sie in den1 und2 gezeigt sind, auf einen gemeinsamen Kühlkörper34 aufgesteckt werden. Der Kühlkörper34 weist mehrere Kühlrippen36 auf. Um eine besonders vorteilhafte Kühlwirkung zu erzielen, können die einzelnen Vorsatzoptiken14 in unterschiedlichen Ebenen, also versetzt zueinander, auf dem Kühlkörper34 befestigt sein. - Die
4 und5 zeigen eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform eines Leuchtmoduls50 . Entsprechende Bauteile sind dabei mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Wie aus4 deutlich wird, ist ein gemeinsames Trägerteil52 in Form einer flexiblen Leiterplatte vorgesehen, auf dem mehrere Vorsatzoptiken14 angeordnet sind. Auf dem Trägerteil52 sind mehrere Halbleiterlichtquellen angeordnet, die von den jeweiligen Vorsatzoptiken14 entsprechend umgeben werden. - An den Vorsatzoptiken
54 ist jeweils ein Laschenbauteil56 angeordnet. Dazu sind an den Vorsatzoptiken54 sich in parallel zur Mittellängsachse der Vorsatzoptiken54 erstreckende Zapfen58 vorgesehen. Die Zapfen58 durchgreifen trägerteilseitige Aussparungen sowie laschenbauteilseitige Aussparungen60 . Zur dauerhaften Fixierung der Laschenbauteile56 an den Vorsatzoptiken54 können insbesondere die freien Enden der Zapfen58 gegen die Laschenbauteile56 warmverstemmt sein. Andere Arten der Befestigung, insbesondere ein stoffschlüssiges Befestigen, ist entsprechend möglich. - Die Laschenbauteile
56 weisen jeweils zwei einander gegenüberliegende Rastlaschen16 ,18 mit Schenkeln20 und Querstegen22 vor. Ferner sind, wie zu den1 bis3 erläutert, Einführschrägen28 an den freien Kanten der Rastlaschen vorgesehen. - Anders als bei den Leuchtmodulen gemäß
1 bis3 , bei denen die Rastkante24 in der von den beiden Schenkeln20 gebildeten Ebene liegen, ist bei der Ausführungsform gemäß4 und5 vorgesehen, dass im Bereich zwischen den Schenkeln ein nach innen gerichteter Schrägabschnitt61 vorgesehen ist, an den sich die Rastkante24 anschließt. Das Laschenbauteil56 ist bei der in der Figur gezeigten Ausführungsform als Biegeblechteil ausgebildet. Der Schrägabschnitt61 ist hierbei aus der von den Schenkeln gebildeten Ebene herausgebogen. Die Ebene des Schrägabschnitts61 kann dabei insbesondere weitgehend parallel zur Ebene der Einführschräge28 sein. Durch Verlegen der Rastkante aus der Ebene der Schenkel20 nach innen kann eine bessere Rastwirkung erzielt werden. - Die in
4 dargestellte Baugruppe bestehend aus den Vorsatzoptiken54 , dem Trägerteil52 und den Laschenbauteilen56 kann separat handgehabt werden und bei der Endmontage des Leuchtmoduls auf den in5 dargestellten Kühlkörper62 axial aufgesteckt werden. - Die kühlkörperseitigen Rastabschnitte
26 umfassen beim Kühlkörper62 erhabene Rastrampen64 derart, dass beim Aufstecken der Vorsatzoptik54 auf den Kühlkörper62 die Rastrampen64 gegen den jeweiligen Quersteg22 beziehungsweise den jeweiligen Schrägabschnitt61 wirken und diesen nach außen drängen. In der in der5 gezeigten Endmontageposition liegen dann die erhabenen Rastrampen64 zwischen beiden jeweiligen Schenkeln20 und die jeweilige Rastkante24 hintergreift den jeweiligen Rastabschnitt26 . Insbesondere dann, wenn die Breite der Rastrampe gleich oder geringfügig kleiner als der Abstand zwischen den beiden Schenkeln20 ist, können durch die zwischen den Schenkeln20 liegende Rastrampe64 auftretende Querkräfte aufgenommen werden. Insgesamt ergibt sich hierbei eine noch bessere und sicherere Anordnung der Vorsatzoptiken54 auf dem Kühlkörper62 .
Claims (14)
- Leuchtmodul (
10 ,50 ) für eine Halbleiterlichtquellen-Leuchte, mit einem Kühlkörper (12 ,34 ,62 ), mit einem auf dem Kühlkörper (12 ,34 ,62 ) angeordneten, eine Halbleiterlichtquelle tragenden Trägerteil und mit einer Vorsatzoptik (14 ,54 ) für die Halbleiterlichtquelle, wobei an der Vorsatzoptik (14 ,54 ) wenigstens eine Rastlasche (16 ,18 ) mit zwei Schenkeln (20 ) und einem die der Vorsatzoptik (14 ,54 ) abgewandten Enden der Schenkel (20 ) verbindenden Quersteg (22 ) vorgesehen ist, wobei der Quersteg (22 ) zwischen den beiden Schenkeln (20 ) eine Rastkante (24 ) aufweist, die mit einem am Kühlkörper (12 ,34 ,62 ) vorgesehenen Rastabschnitt (26 ) zur Halterung der Vorsatzoptik (14 ,54 ) am Kühlkörper (12 ,34 ,62 ) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass an der Vorsatzoptik (14 ,54 ) Zapfen (30 ,58 ) vorgesehen sind, die zur Positionierung der Vorsatzoptik (54 ) gegenüber dem Trägerteil (52 ) am Trägerteil (52 ) vorgesehene Aussparungen durchgreifen und/oder in am Kühlkörper (12 ,34 ) vorgesehene Aussparungen (32 ) eingreifen. - Leuchtmodul (
10 ,50 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der der Vorsatzoptik (14 ,54 ) abgewandten Seite des Querstegs (22 ) eine Einführschräge (28 ) derart vorgesehen ist, dass beim Aufstecken der Vorsatzoptik (14 ,54 ) auf den Kühlkörper (12 ,34 ,62 ) die Einführschräge (28 ) gegen den Kühlkörper (12 ,34 ,62 ) oder den Rastabschnitt (26 ) wirkt und dadurch nach außen gedrängt wird und dass in der Endmontageposition die Rastkante (24 ) den Rastabschnitt (26 ) hintergreift. - Leuchtmodul (
10 ,50 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der der Vorsatzoptik (14 ,54 ) zugewandten Seite des Querstegs (22 ) ein sich im Bereich zwischen den beiden Schenkeln (20 ) sich in Richtung des Kühlkörpers (12 ,34 ,62 ) erhebender Schrägabschnitt, an dem sich die Rastkante (24 ) anschließt, derart vorgesehen ist, dass beim Aufstecken der Vorsatzoptik (14 ,54 ) auf den Kühlkörper (12 ,34 ,62 ) der Schrägabschnitt (28 ) gegen den Kühlkörper (12 ,34 ,62 ) oder den Rastabschnitt (26 ) wirkt und dadurch nach außen gedrängt wird und dass in der Endmontageposition die Rastkante (24 ) den Rastabschnitt (26 ) hintergreift. - Leuchtmodul (
10 ,50 ) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Rastabschnitt (26 ) eine erhabene Rastrampe (64 ) derart vorsieht, dass beim Aufstecken der Vorsatzoptik (14 ,54 ) auf den Kühlkörper (12 ,34 ,62 ) die Rastrampe (64 ) gegen den Quersteg (22 ) wirkt und diesen dadurch nach außen drängt und dass in der Endmontageposition die Rastrampe (64 ) zwischen den beiden Schenkeln (20 ) liegt und die Rastkante (24 ) den Rastabschnitt (26 ) hintergreift. - Leuchtmodul (
10 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastlasche (16 ,18 ) einstückig mit der Vorsatzoptik (14 ) ausgebildet ist. - Leuchtmodul (
50 ) nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastlasche (16 ,18 ) Teil eines separat von der Vorsatzoptik (54 ) ausgebildeten, an der Vorsatzoptik (54 ) befestigten Laschenbauteils (56 ) ist. - Leuchtmodul (
50 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (52 ) zwischen der Vorsatzoptik (54 ) und dem Laschenbauteil (56 ) angeordnet ist. - Leuchtmodul (
50 ) nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Laschenbauteil (56 ) Aussparungen (60 ) aufweist, welche von den Zapfen (58 ) durchgriffen werden. - Leuchtmodul (
50 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Befestigung des Trägerteils (52 ) und des Laschenbauteils (56 ) an der Vorsatzoptik (54 ) die freien Enden der Zapfen (58 ) gegen das Laschenbauteil (56 ) warmverstemmt werden. - Leuchtmodul (
10 ,50 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (52 ) als starre oder flexible Leiterplatte ausgebildet ist. - Leuchtmodul (
10 ,50 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (34 ,62 ) derart ausgebildet ist, dass mehrere Vorsatzoptiken (14 ,54 ) in unterschiedlichen Ebenen auf dem Kühlkörper (34 ,62 ) angeordnet sind. - Leuchtmodul (
10 ,50 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grundteil vorgesehen ist, auf dem mehrere Kühlkörper mit zugehörigen Vorsatzoptiken in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind. - Leuchtmodul (
10 ,50 ) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Halbleiterlichtelemente vorgesehen sind, die auf einer flexiblen Leiterplatte (52 ) oder Leiterbahn angeordnet sind. - Halbleiterlichtquellen-Leuchte, insbesondere für Fahrzeuge, mit einem Leuchtmodul (
10 ,50 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8181 | Inventor (new situation) |
Inventor name: LESSER, NORBERT, 98599 BROTTERODE, DE Inventor name: FAEHNLE, ANDRES, 72793 PFULLINGEN, DE Inventor name: DOBLER, KARL-OTTO, 72768 REUTLINGEN, DE Inventor name: WEZEL, THOMAS, 72768 REUTLINGEN, DE |
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R016 | Response to examination communication | ||
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