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Die Erfindung richtet sich auf eine Waschanlagenflüssigkeitsaufheizvorrichtung, die fähig und geeignet ist, Waschanlagenflüssigkeit innerhalb einer kurzen Zeitspanne zu erwärmen, ohne dabei die (weiteren) elektronischen Komponenten eines Fahrzeuges zu beeinträchtigen oder zu beeinflussen.
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Normalerweise ist ein Fahrzeug mit einem Scheibenwischer ausgestattet, der die Windschutzscheibe beziehungsweise das Windschutzscheibenglas reinigt, um eine klare Sicht sicherzustellen. Zur Unterstützung und Verbesserung des Reinigungseffektes wird Waschanlagenflüssigkeit verwendet. Die Waschanlagenflüssigkeit wird mittels einer Sprühdüse auf das Glas gesprüht, welche im Bereich der Scheibenwischer angeordnet ist.
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Falls jedoch die Waschanlagenflüssigkeit in einem kalten Winter verwendet wird, ist es problematisch, dass die auf das Glas gesprühte Waschanlagenflüssigkeit nicht effektiv Eis und Reif sowie Verschmutzungen von dem Glas bzw. der Scheibe entfernt und dass die Waschanlagenflüssigkeit auf dem Glas der Scheibe frieren kann, und dadurch häufig das freie Sichtfeld für den Fahrer versperrt oder beeinträchtigt wird.
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Um dieses Problem zu beheben, wird eine Vorrichtung zur Erhitzung bzw. Erwärmung der Waschanlagenflüssigkeit verwendet, um die Waschanlagenflüssigkeit vorzuheizen. Beispielsweise ist eine Vorrichtung vorgeschlagen worden, bei welcher eine Wärmetauschflüssigkeit, die eine hohe Temperatur aufweist, in einen Wassertank zirkuliert wird, welcher Waschanlagenflüssigkeit bevorratet, um in erster Linie die Waschanlagenflüssigkeit, die in dem Waschanlagentank bevorratet wird, zu erwärmen, wobei eine kleine Heizvorrichtung in einer Sprühdüse, die die Waschanlagenflüssigkeit versprüht eingebaut ist, um untergeordnet und nachrangig die Waschanlagenflüssigkeit zu erwärmen. Als weiteres Beispiel ist eine Vorrichtung vorgeschlagen worden, die so konstruiert ist, dass eine zusätzliche Waschanlagenheizvorrichtung zwischen dem Waschanlagentank und der Sprühdüse eingebaut ist, um die Waschanlagenflüssigkeit zu erwärmen, bevor sie durch die Sprühdüse versprüht wird.
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Jedoch ist es bei den vorbekannten Waschanlagenflüssigkeitsaufheizvorrichtungen problematisch, dass eine längere Zeit benötigt wird, um die Waschanlagenflüssigkeit zu erwärmen. Die letztgenannte Waschanlagenflüssigkeitsaufheizvorrichtung weist bereits den Vorteil auf, dass sie Waschanlagenflüssigkeit innerhalb eines kurzen Zeitraumes erwärmen kann, aber sie weist den Nachteil einer Feuergefährlichkeit und eines hohen Verbrauches an elektrischer Energie bzw. Strom auf, wenn die Waschanlagenflüssigkeit erwärmt wird, was die anderen elektronischen Komponenten eines Fahrzeuges negativ beeinträchtigt.
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Der in diesem Abschnitt offenbarte Hintergrund und der Stand der Technik zur Erfindung dienen nur der Verbesserung des Verständnisses des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung und sollen nicht als Anerkenntnis oder irgendeine Form eines Vorschlages dahingehend verstanden werden, dass diese Information den Stand der Technik bildet, der einem Fachmann bekannt ist.
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Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, eine Vorrichtung zur Erwärmung von Waschanlagenflüssigkeit bereit zu stellen, die die Waschanlagenflüssigkeit unter Verwendung einer PTC-(„Positive Temperature Coefficient”)-Heizvorrichtung erwärmt, welche in einem Klimaanlagensystem eines Fahrzeuges verwendet wird und die einen Waschanlagenhilfstank zur Speicherung erwärmter Waschanlagenflüssigkeit aufweist, wodurch es ermöglicht wird, Waschanlagenflüssigkeit in einer kurzen Zeitspanne zu erwärmen, ohne andere elektronische Komponenten des Fahrzeuges negativ zu beeinträchtigen, wenn die Waschanlagenflüssigkeit erwärmt wird.
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Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Vorrichtung zur Erwärmung von Waschanlagenflüssigkeit umfassen:
eine PTC(Positive Temperature Coefficient)-Heizvorrichtung, die in einem Klimaanlagensystem eines Fahrzeugs angeordnet ist; einem Waschanlagenhilfstank, der mit einem Waschanlagentank des Fahrzeugs leitungsmäßig verbunden und in einen nicht erwärmte Waschanlagenflüssigkeit speichernden Raum zur Bevorratung nicht erwärmter Waschanlagenflüssigkeit, die vom Waschanlagentank zugeführt wird, und einen erwärmte Waschanlagenflüssigkeit speichernden Raum, der erwärmte Waschanlagenflüssigkeit bevorratet, unterteilt ist; eine Waschanlagenzirkulationspumpe, die an dem Waschanlagenhilfstank angeordnet ist und die die nicht erwärmte Waschanlagenflüssigkeit in die PTC-Heizvorrichtung einspeist und die erwärmte Waschanlagenflüssigkeit zu dem erwärmte Waschanlagenflüssigkeit speichernden Raum des Waschanlagenhilfstanks zurückführt; eine Waschanlagenflüssigkeitsaufheizleitung, die mit der Waschanlagenflüssigkeitszirkulationspumpe in flüssigkeitsleitenderweise verbunden ist und die durch zumindest eine Wärmestrahlungslamelle der PTC-Heizvorrichtung geführt ist, so dass die durch die Waschanlagenzirkulationspumpe zugeführte nicht erwärmte Waschanlagenflüssigkeit durch die in der PTC-Heizvorrichtung angeordnete Wärmestrahlungslamelle selektiv erwärmt wird, und eine Waschanlagenflüssigkeitssprühpumpe, die erwärmte Waschanlagenflüssigkeit, die in dem erwärmte Waschanlagenflüssigkeit speichernden Raum gespeichert wird, einer Sprühdüse zuführt.
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Die PTC-Heizvorrichtung kann in einen Synchronheizungsbereich, der mit der Waschanlagenflüssigkeitsaufheizleitung ausgestattet ist, um gleichzeitig Waschanlagenflüssigkeit und Luft zur Beheizung des Fahrzeuges zu erwärmen, und einen Luftheizungsbereich, der nicht mit einer Waschanlagenflüssigkeitsleitung ausgestattet ist und nur die Luft zur Beheizung des Fahrzeuges erwärmt, unterteilt sein, wobei der Synchronheizungsbereich und der Luftheizungsbereich der PTC-Heizvorrichtung unabhängig voneinander gesteuert sein kann.
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Die PTC-Heizvorrichtung kann umfassen:
eine PTC-Vorrichtung, die Wärme erzeugt, wenn ihr elektrische Energie zugeführt wird;
ein stabförmiges Rohr, das auf jeder der gegenüberliegenden Seiten der PTC-Vorrichtung angeordnet ist und als Gehäuse dient; eine Wärmestrahlungslamelle, die in Kontakt mit dem Rohr kommt und Wärme abstrahlt, die von der PTC-Vorrichtung auf das Rohr übertragen wird; und einem Isolierkörper, der zwischen dem Rohr und der Wärme(ab)strahlungslamelle angeordnet ist und die elektronischen Komponenten der PTC-Heizvorrichtung schützt, wenn Waschanlagenflüssigkeit aus der Waschanlagenflüssigkeitsaufheizleitung leckt, welche durch die Wärmestrahlungslamelle geführt ist.
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2010-0084903 , die am 31. August 2010 beim Koreanischen Patentamt (Korean Intellectual Property Office) eingereicht wurde, wobei deren gesamter Inhalt in der vorliegenden Erfindung enthalten sein soll, zu welchem Zwecke hiermit ausdrücklich Bezug auf diese Patentanmeldung genommen wird.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung besitzen weitere Merkmale und Vorteile, welche in den nachfolgenden Figuren sowie der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung deutlich werden oder detaillierter dargelegt sind, welche gemeinsam dazu dienen, die Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
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1 zeigt in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Erwärmung von Waschanlagenflüssigkeit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt eine PTC-Heizvorrichtung und eine Waschanlagenflüssigkeitsaufheizleitung, mit welcher die Vorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, insbesondere nach 1, ausgestattet ist.
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3 zeigt eine Querschnittsansicht längs der Linie A-A' in 2.
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Selbstverständlich sind die Figuren nicht maßstabsgetreu und stellen vereinfachte Darstellungen der verschiedenen Merkmale dar, um die grundlegenden Prinzipien der Erfindung zu veranschaulichen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der hier offenbarten Erfindung, einschließlich zum Beispiel der spezifischen Dimensionierungen, Orientierungen, Einbaustellen und Formen werden teilweise durch die jeweils beabsichtigte Anwendung und Verwendungsumgebung bestimmt.
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In den Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Figuren der Zeichnungen durchgängig auf gleiche oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung.
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Nachstehend wird im Detail auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfinden(en) Bezug genommen von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und nachstehend beschrieben sind. Obwohl die Erfindung(en) im Zusammenhang mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird/werden, wird vorausgesetzt, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt, die Erfindung(en) auf solche beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegenteil, die Erfindung(en) will/wollen nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern ebenso diverse Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen erfassen, die innerhalb des Rahmens und des Geistes der Erfindung liegen, wie sie durch die anhängenden Ansprüche definiert sind.
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Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert.
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Bezugnehmend auf die 1–3 umfasst eine Vorrichtung zur Erwärmung von Waschanlagenflüssigkeit nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine PTC(Positive Temperature Coefficient)-Heizvorrichtung 100, d. h. eine Kaltleiter-, eine PTC-Widerstands- oder eine PTC-Thermistor-Heizvorrichtung 100 mit einem positiven Temperaturkoeffizienten, einen Waschanlagenhilfstank 200, eine Waschanlagenflüssigkeitszirkulationspumpe 300, eine Waschanlagenflüssigkeitsaufheizleitung 400 und eine Waschanlagenflüssigkeitsprühpumpe 500.
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Die PTC-Heizvorrichtung 100 ist in einem Klimaanlagesystem 10 eines Fahrzeuges eingebaut und wird in Abhängigkeit vom Fahrzeugtyp als Hilfsheizvorrichtung oder Hauptheizvorrichtung verwendet. Vorzugsweise wird eine Hochspannungs-PTC-Heizvorrichtung verwendet um die Vorrichtung zur Erwärmung der Waschanlagenflüssigkeit in einer kurzen Zeitspanne erwärmen oder erhitzen zu können, ohne die anderen elektronischen Komponenten des Fahrzeugs zu beeinträchtigen.
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Der Waschanlagenhilfstank 200 ist zusätzlich vorgesehen, um eine vorbestimmte Menge an Waschanlagenflüssigkeit aufzunehmen, die von einer Waschanlagenpumpe 21, die am Waschanlagentank 20 des Fahrzeugs angeordnet ist, geliefert wird, und um die erwärmte Waschanlagenflüssigkeit zu speichern, nachdem die zugeführte Waschanlagenflüssigkeit durch Zirkulation in der PTC-Heizvorrichtung 100 erwärmt worden ist. Der Waschanlagenhilfstank 200 ist in einen nicht erwärmte Waschanlagenflüssigkeit speichernden Raum, der die nicht erwärmte oder erhitzte Waschanlagenflüssigkeit speichert, und einen erwärmte Waschanlagenflüssigkeit speichernden Raum, der die erwärmte Waschanlagenflüssigkeit speichert, aufgeteilt.
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Die Waschanlagenzirkulationspumpe 300 ist an dem Waschanlagenhilfstank 200 angeordnet. Die Waschanlagenzirkulationspumpe 300 speist nicht erwärmte Waschanlagenflüssigkeit, die in dem nicht erhitzte Waschanlagenflüssigkeit speichernden Raum gespeichert ist, durch eine Einspeiseleitung 310 in die Waschanlagenflüssigkeitsaufheizleitung 400 ein, die in der PTC-Heizvorrichtung 100 angeordnet ist, und nimmt danach die durch eine Rückführleitung 320 rückgeführte Waschanlagenflüssigkeit wieder auf. Ein Einlass 410 der Waschanlagenflüssigkeitsaufheizleitung 400 ist mit der Einspeiseleitung 310 verbunden, während ein Auslass 420 der Waschanlagenflüssigkeitsaufheizleitung 400 mit der Rückführleitung 320 verbunden ist.
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Die Waschanlagenflüssigkeitsaufheizleitung 400 ist in der PTC-Heizvorrichtung 100 angeordnet. Im Detail ist die Waschanlagenflüssigkeitsaufheizleitung 400 durch die Heizstrahlungslamellen 110 der PTC-Heizvorrichtung 100 geführt, wie dies in 2 dargestellt ist.
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Die Strukturen und der Aufbau der PTC-Heizvorrichtung 100, in welcher die Waschanlagenflüssigkeitaufheizleitung 400 angeordnet ist, wird nachstehend im Detail unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Die PTC-Heizvorrichtung 100 umfasst eine PTC-Vorrichtung 120, die Wärme erzeugt, sobald ihr elektrische Energie zugeführt wird. Stabförmige Rohre 130 sind an den gegenüberliegenden Seiten der PCT-Vorrichtung 120 angeordnet und dienen als Gehäuse. Die Wärmestrahlungslamelle 110 steht mit der Rohrleitung 130 in Kontakt und strahlt Wärme ab, die von der PTC-Vorrichtung 120 auf das Rohr 130 übertragen wird. Zwischen dem Rohr 130 und der Wärmestrahlungslamelle 110 ist ein Isolierkörper 140 angeordnet, um die elektronischen Komponenten der PTC-Heizvorrichtung 100 zu schützen, falls Waschanlagenflüssigkeit aus der Waschanlagenflüssigkeitsaufheizleitung 400 leckt, die durch die Wärmeabstrahlungslamellen 110 geführt ist.
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Die PTC-Heizvorrichtung 100 ist in einen Synchronheizungsbereich W und einen Luftheizungsbereich H unterteilt. Der Synchronheizungsbereich W ist mit der Waschanlagenflüssigkeitsaufheizleitung 400 ausgestattet, um gleichzeitig Waschanlagenflüssigkeit und Luft zur Aufheizung des Fahrzeuges aufzuheizen. Demgegenüber ist der Luftheizungsbereich H nicht mit der Waschanlagenflüssigkeitsaufheizleitung 400 ausgestattet, so dass dort ausschließlich die Luft zur Aufheizung des Fahrzeuges erwärmt werden kann.
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Vorzugsweise sind der Synchronheizungsbereich W und der Luftheizungsbereich H der PTC-Heizvorrichtung 100 unabhängig voneinander steuer- und regelbar. Der Grund hierfür ist, dass es nicht notwendig ist, elektrische Energie der gesamten PTC-Heizvorrichtung zuzuführen, wenn ein Benutzer lediglich die Waschanlagenflüssigkeit erwärmen oder beheizen möchte. Hierdurch wird der Verbrauch an elektrischer Energie reduziert und dadurch der negative Effekt auf die anderen elektronischen Komponenten des Fahrzeuges verringert.
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Nachstehend wird die Betriebsweise der Waschanlagenflüssigkeitaufheizvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die in dem Waschanlagentank 20 bevorratete Waschanlagenflüssigkeit des Fahrzeugs wird durch eine Waschanlagenflüssigkeitszuführleitung 22 dem Waschanlagenhilfstank 200 mittels der Waschanlagenpumpe 21 zugeführt. Die zugeführte Waschanlagenflüssigkeit wird in dem nicht beheizte Waschanlagenflüssigkeit speichernden Raum, der in dem Waschanlagenhilfstank 200 zur Speicherung der nicht erwärmten Waschanlagenflüssigkeit ausgebildet ist, gespeichert.
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Wenn die Waschanlagenflüssigkeitszirkulationspumpe 300 nicht erwärmte Waschanlagenflüssigkeit, die in dem nicht erwärmte Waschanlagenflüssigkeit speichernden Raum bevorratet ist, durch die Einspeiseleitung 310 der in der PTC-Heizvorrichtung 100 angeordneten Waschanlagenflüssigkeitsaufheizleitung 400 zuführt, wird die Waschanlagenflüssigkeit durch die PTC-Heizvorrichtung erwärmt und aufgeheizt, während sie durch die Waschanlagenflüssigkeitsaufheizleitung 400 strömt.
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Die Waschanlagenflüssigkeit, die während ihrer Passage durch die Waschanlagenflüssigkeitsaufheizleitung 400 erwärmt worden ist, wird durch die Rückführleitung 320 dem Waschanlagenhilfstank 200 zugeführt. Die zugeführte Waschanlagenflüssigkeit wird in dem erwärmte Waschanlagenflüssigkeit speichernden Raum gespeichert, der in dem Waschanlagenhilfstank 200 für die Speicherung und Bevorratung der erwärmten oder erhitzten Waschanlagenflüssigkeit ausgebildet ist, gespeichert.
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Die erwärmte Waschanlagenflüssigkeit, die in dem erwärmte Waschanlagenflüssigkeit speichernden Raum bevorratet wird, wird über die Waschanlagenflüssigkeitssprühpumpe 500, die an dem Waschanlagenhilfstank 200 angeordnet ist, den Sprühdosen N zugeführt und auf die Scheibe des Fahrzeugs versprüht.
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Wenn ein Fahrzeug mit der vorstehend beschriebenen Waschanlagenflüssigkeitsheizvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ausgestattet ist, heizt die in dem Klimaanlagensystem des Fahrzeugs verwendete und angeordnete PTC-Heizvorrichtung eine bestimmte Menge an Waschanlagenflüssigkeit auf und wird die erwärmte oder aufgeheizte Waschanlagenflüssigkeit getrennt in einem Waschanlagenhilfstank gespeichert und bevorratet, wodurch die Vermischung von erwärmter Waschanlagenflüssigkeit mit nicht erwärmter oder erhitzter Waschanlagenflüssigkeit vermieden wird, was eine effektive und effiziente Erwärmung von Waschanlagenflüssigkeit ermöglicht. Weiterhin, da eine Hochspannungs-PTC-Heizvorrichtung zur Erwärmung einer vorbestimmten Menge an Waschanlagenflüssigkeit verwendet wird, kann die Waschanlagenflüssigkeit innerhalb einer kurzen Zeitspanne erwärmt werden. Ferner wird elektrische Energie lediglich einem vorbestimmten Bereich der PTC-Heizvorrichtung zugeführt, wenn die Waschanlagenflüssigkeit erwärmt wird, was ebenfalls die effektive und effiziente Nutzung der elektrischen Energie des Fahrzeugs erlaubt und zudem verhindert, dass andere elektronische Komponenten durch einen exzessiven Verbrauch an elektrischer Energie negativ beeinträchtigt werden.
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Wie vorstehend beschrieben, sieht die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Aufheizung/Erwärmung von Waschanlagenflüssigkeit vor, die Waschanlagenflüssigkeit unter Verwendung einer PTC-Heizvorrichtung erwärmt, die in einem Klimaanlagensystem eines Fahrzeugs verwendet wird, und die einen Waschanlagenhilfstank zur Speicherung der erwärmten Waschanlagenflüssigkeit aufweist, wodurch es ermöglicht wird, dass die Waschanlagenflüssigkeit innerhalb einer kurzen Zeitspanne erhitzt bzw. erwärmt wird, ohne dass andere elektronische Komponenten des Fahrzeugs negativ beeinflusst oder beeinträchtigt werden, wenn die Waschanlagenflüssigkeit erwärmt wird.
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Zur Zweckmäßigkeit bezüglich der Erklärung und akkuraten Definition in den anhängenden Ansprüchen werden die Begriffe „ober”, „unter”, „innere(r)” und „äußere(r)” verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf die Position solcher Merkmale, wie sie in den Figuren dargestellt sind, zu beschreiben.
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Die vorstehende Beschreibung von spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird zum Zwecke der Erläuterung und Beschreibung angegeben. Sie ist weder vollständig noch begrenzt sie die Erfindung auf die offenbarten konkreten Ausgestaltungen und offensichtlich sind viele Modifikationen und Variationen im Lichte der vorstehenden Lehren möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen werden ausgewählt und beschrieben, um gewisse Prinzipien der Erfindung und ihrer praktischen Anwendung zu beschreiben, um hierdurch anderen Fachleuten zu ermöglichen, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung herzustellen und zu benutzen, wie auch verschiedene Alternativen und Modifikationen davon. Der Bereich der Erfindung wird durch die nachfolgenden Ansprüche und deren Äquivalente definiert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2010-0084903 [0011]
