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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen einer eine Symbolik aufweisenden Oberfläche eines Bauteils, wobei die Symbolik vorzugsweise als beleuchtbare oder leuchtende Schrift ausgestaltet sein kann. Eine Symbolik ist dabei ein System oder eine Abfolge von Symbolen, beispielsweise ein Schriftzug oder ein einzelnes oder eine Abfolge von Symbolen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine die Symbolik aufweisende Oberfläche bereitgestellt, die beispielsweise eine Oberfläche einer Bedieneinrichtung, wie beispielsweise einer Taste eines Gerätes oder eine Oberfläche eines Dekorelements umfassen kann. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein solches Dekorelement, eine solche Bedieneinrichtung und ein entsprechend ausgestaltetes Kraftfahrzeug.
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In Kraftfahrzeugen werden Komfortelektronik und Design zu immer wichtigeren Schwerpunkten. Mit zunehmender Anzahl von bedienbaren Komfortsystemen beziehungsweise deren Funktionen liegt das Augenmerk verstärkt auf der Ausgestaltung der entsprechenden Bedieneinrichtungen, also den entsprechenden Elementen, die eine Bedienhandlung eines Benutzers empfangen und in ein elektronisches Signal umwandeln können.
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Sowohl bei einem Dekorelement, also bei einem Bauteil oder einer Bauteilkomponente, die eine dekorative Funktion hat, als auch bei einer Bedieneinrichtung, zum Beispiel einer Taste, die beispielsweise durch einen Schriftzug für die mit der Taste auszuführenden Funktion gekennzeichnet sein kann, ist es neben dem optischen Designeffekt auch von erheblicher Wichtigkeit, dass beispielsweise eine Beschriftung auch im Dunkeln gut sichtbar ist.
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Gemäß der
DE 100 18 933 C1 wird in eine Rückseite eines Metallblockes, die diejenige Seite ist, die später nicht im verbauten Zustand sichtbar ist, eine Vertiefung eingefügt und danach die Vorderseite, also diejenige Seite, die nach Verbau im Kraftfahrzeug von einem Benutzer gesehen werden kann, abgetragen.
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Auch aus der
DE 10 2012 110 608 A1 und der
DE 10 2006 056 272 A1 sind Verfahren bekannt, gemäß denen in einen gesinterten Rohling oder in einen Metallrohling an einer später nicht sichtbaren Rückseite Vertiefungen eingefügt werden, die mit einem transluzentem oder transparentem Material gefüllt werden. Auch gemäß den beiden zuletzt genannten Verfahren wird anschließend eine später sichtbare Vorderseite des entsprechenden Korpus abgeschliffen.
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Die Verfahren des Stands der Technik sind jedoch sehr aufwendig und neben einem hohen materiellen Aufwand geht mit den diesen Verfahren auch ein erhöhter Kostenaufwand einher. Die Verfahren des Stands der Technik bringen hohe Ausschussraten mit sich.
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Bei der Darstellung von beleuchtbaren Symbolen oder Schriftzügen in beispielsweise einer Echtmetall-Oberfläche können in anderen bekannten Verfahren Löcher gestanzt oder gelasert und anschließend mit einem Kunststoff gefüllt werden. Hierbei können Probleme mit Werkstückteilen, die ohne Verbindung zu dem Restrohling sind, also aus dem Rohling ausgestanzt wurden (den sogenannten „Inlays”) auftreten. Umfasst eine Symbolik beispielsweise die Zahl „0”, so kann deren Innenfläche herausfallen und muss anschließend in einem Spritzprozess wieder fixiert und positioniert werden.
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Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist das Reduzieren des Kosten- und Arbeitsaufwandes der Herstellung eines Dekorelements oder einer Bedieneinrichtung für ein Kraftfahrzeug.
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Die Aufgabe wird von dem erfindungsgemäßen Verfahren und von den erfindungsgemäßen Vorrichtungen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gegeben.
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Die Erfindung basiert auf der Idee, als Rohling ein als Platine ausgestaltetes Werkstück zu verwenden, also ein Werkstück das beispielsweise als Blechzuschnitt oder Blechtafel ausgestaltet ist und dementsprechend flächig ausgestaltet ist, das heißt in zwei Erstreckungsrichtungen deutlich länger ausgebildet ist als in eine dritte Erstreckungsrichtung, die als eine Dicke der Platine bezeichnet werden könnte. Durch Verwenden eines solchen Werkstückes können andere als bisher im Stand der Technik verwendete Formverfahren genutzt werden, und es kann eine Matrize für die spätere Leuchtschrift oder das spätere Leuchtsymbol bereitzustellen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bereitstellen einer eine Symbolik aufweisenden Oberfläche eines Bauteils weist einen ersten Schritt auf, der ein Formen eines Reliefs auf einer Vorderseite des als Platine ausgestalteten Werkstücks umfasst, wobei das Relief durch eine erhabene Ausprägung der Vorderseite gebildet wird. Die Vorderseite ist dabei diejenige Seite, die später, also in einem verbauten Zustand, sichtbar sein soll. Hierzu wird das Werkstück durch Prägen oder Tiefziehen geformt. Das Relief als erhabene Ausprägung kann somit als Matrize für die Symbolik angesehen werden. Hierdurch werden Positionierungsprobleme mit Inlays gelöst und es wird eine einfachere und kostengünstigere Alternative zu bekannten Herstellungsverfahren bereitgestellt.
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Es erfolgt ein Hinterspritzen einer Rückseite des Werkstücks im Bereich des Reliefs mit einem Kunststoff, wodurch in einem sehr einfachen und unkomplizierten Arbeitsschritt die später sichtbare Symbolik eingefügt werden kann, ohne dass in einem separaten Arbeitsschritt die Symbolik geformt und in einem zusätzlichen Arbeitsschritt in das Werkstück durch zum Beispiel Einkleben eingefügt werden muss.
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Schließlich folgt ein zumindest teilweises Abtragen der erhabenen Ausprägung. Mit anderen Worten wird die erhabene Ausprägung auf der Vorderseite des Werkstücks zumindest teilweise abgetragen. Mit anderen Worten wird nur der Überstand, der als Matrize für die Symbolik dient, zumindest teilweise abgetragen. Dadurch, dass nur die erhabene Ausprägung des Reliefs zumindest teilweise abgetragen wird, werden nur relativ kleine Flächen bearbeitet und die eigentliche Oberfläche des verbleibenden Werkstücks, das nicht die erhabene Ausprägung bildet, bleibt von dem Abtragungsschritt unbeeinflusst. Dadurch wird der hinterspritzte Kunststoff sichtbar und die von dem Werkstück verbleibende Oberfläche wird von dem Abtragungsschritt nicht durch beispielsweise Verkratzen beschädigt.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird, wie bereits oben angesprochen, Positionierungsproblemen mit Inlays wirksam vorgebeugt. Das Verfahren kann deutlich kostengünstiger, schneller und unkomplizierter durchgeführt werden als bisherige Verfahren.
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Um das Verfahren zeitsparender zu gestalten und um gleichzeitig die Ausschussrate von abgetragenem Material noch weiter zu verringern, kann gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens das zumindest teilweise Abtragen des Reliefs durch Abschleifen der erhabenen Ausprägung erfolgen. Die eigentliche Oberfläche des Werkstücks, die nach beispielsweise einem Einbau in ein Kraftfahrzeug sichtbar bleibt, bleibt dadurch unangetastet und wird nicht in Mitleidschaft gezogen. Mit anderen Worten wird bei dem zumindest teilweisen Abschleifen nicht tief in das Material des Werkstücks eingedrungen.
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Besonders vorteilhaft für eine Sichtbarkeit der Symbolik in der Dunkelheit oder bei schlechten Beleuchtungsverhältnissen ist es, wenn gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, das Hinterspritzen der Rückseite des Werkstücks mit einem lichtleitenden oder selbstleuchtenden Kunststoff erfolgt. Hierzu kann beispielsweise Acrylglas verwendet werden.
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Wird als Werkstück ein Werkstück, das eine oberflächenbehandelte, also beispielsweise gebürstete, Werkstückoberfläche aufweist, verwendet und wird das Relief auf dieser oberflächenbehandelten Werkstückoberfläche geformt, so findet die Oberflächenbehandlung vorteilhaft vor Bereitstellen der Symbolik statt und muss nicht nachträglich und in einem sehr aufwendigen, womöglich von Hand durchzuführenden Arbeitsschritt um die Symbolik herum angebracht werden. Auch hierdurch wird das Bereitstellen des Bauteils stark vereinfacht und zeitsparend gestaltet. Weist ein Kraftfahrzeug mehrere solche Dekorelemente oder Bedieneinrichtungen auf, so kann in dem Kraftfahrzeug ein einheitliches Design durch die derart behandelten Werkstückoberflächen erreicht werden.
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Die oben gestellte Aufgabe wird ebenfalls gelöst von einem erfindungsgemäßen Dekorelement, beispielsweise einem Verkleidungsteil in einem Innenraum eines Kraftfahrzeugs oder einem Bauteil mit einer dekorativen Fläche mit beispielsweise einem Logo oder einem Schriftzug des Kraftfahrzeugherstellers, wobei das Dekorelement die die Symbolik aufweisende Oberfläche aufweist, die nach einer der oben beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitgestellt wird.
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Die oben gestellte Aufgabe wird ebenfalls gelöst von einer erfindungsgemäßen Bedieneinrichtung, beispielsweise einem Taster oder einem Drehrücksteller, wobei die Bedieneinrichtung oder ein Bauteil der Bedieneinrichtung, die die Symbolik aufweisende Oberfläche aufweist, die nach einem der oben beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitgestellt wird.
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Die oben gestellte Aufgabe wird ebenfalls gelöst von einem Kraftfahrzeug, vorzugsweise einem Kraftwagen wie beispielsweise einem Personenkraftwagen, wobei das Kraftfahrzeug eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bedienungseinrichtung und/oder eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dekorelements aufweist.
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Für das erfindungsgemäße Dekorelement, die erfindungsgemäße Bedieneinrichtung und das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ergeben sich jeweils die bereits oben beschriebenen Vorteile.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen noch einmal durch konkrete Ausführungsbeispiele näher erläutert. Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen aber die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar. Funktionsgleiche Elemente weisen in den Figuren dieselben Bezugszeichen auf. Es zeigt:
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1 eine schematische Skizze zu einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
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2 eine schematische Skizze zu jeweils einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, des erfindungsgemäßen Dekorelements und der erfindungsgemäßen Bedieneinrichtung.
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Die 1 veranschaulicht das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bereitstellen einer eine Symbolik 10 aufweisenden Oberfläche 12. Als Ausgangsstoff oder als Rohling wird dabei ein als Platine ausgestaltetes Werkstück 14 verwendet, also beispielsweise ein Blechzuschnitt oder eine Blechtafel. Vorzugsweise besteht das als Platine ausgestaltete Werkstück 14 aus einem Metall oder einem Leichtmetall, beispielsweise aus Aluminium. Das Werkstück 14 kann beispielsweise durch ein dem Fachmann bekanntes Urformverfahren bereitgestellt werden. Das als Platine ausgestaltete Werkstück 14 kann eine Vorderseite V und eine Rückseite R aufweisen, wobei die Vorderseite diejenige Seite ist, die nach Einbau des fertigen Bauteils in ein Kraftfahrzeug von einem Benutzer sichtbar sein wird. Die Rückseite R ist dementsprechend beispielsweise die später nicht sichtbare Seite des Werkstücks 14. Die später sichtbare Vorderseite V kann vorzugsweise eine sichtbare Struktur aufweisen, die beispielsweise durch Bürsten oder durch Aufdrucken eines Musters bereitgestellt sein kann. Diese sichtbare Struktur kann als Designelement wirken.
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In einem ersten Verfahrensschritt S1 wird ein Relief 16 durch Einprägen oder Tiefziehen des Werkstücks 14 geformt. In der 1 ist das als Platine ausgestaltete Werkstück 14 in einem Querschnitt zu sehen, so dass die erhabene Struktur des Reliefs 16 verdeutlicht wird. Im Gegensatz zum Einbringen einer Vertiefung durch Ausstanzen eines Stückes aus einem massiven Metallkorpus oder eines blockartigen Rohlings wird, gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, ein Relief 16 durch die durch das Einprägen oder Tiefziehen entstehende erhabene Ausprägung auf der Vorderseite V des Werkstücks 14 gebildet. Wird das Relief beispielsweise eingeprägt, so kann der Fachmann hier ein ihm bekanntes Umformwerkzeug, das eine für das Relief spezifische Gestalt aufweist, verwenden. Hierzu kann der Fachmann ein aus dem Stand der Technik bekanntes Umformwerkzeug mit einer entsprechend ausgestalteten Patrize und/oder einer entsprechend Matrize für das Relief verwenden. Zum Tiefziehen des Werkstücks 14 kann ein dem Fachmann bekanntes Zugdruckumformverfahren durchgeführt werden. Das Werkstück 14, also das beispielhafte Alublech, kann beispielsweise eine Dicke von 0,2 Millimetern aufweisen. Vorzugsweise wird ein Relief 16 geprägt oder tiefgezogen, dessen Höhe, also die Höhe der Erhebung, beispielsweise in einem Bereich von 0,1 bis 10 Millimetern liegt, vorzugsweise eine Höhe von 0,3 Millimeter bis 0,7 Millimeter.
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Nach dem Formen erfolgt das Hinterspritzen der Rückseite R des Werkstücks 14 im Bereich des Reliefs 16 mit einem Kunststoff (S2). Hierzu kann in einer dem Fachmann bekannten Technik die Rückseite R des Werkstücks 14 oder des Reliefs 16 vorzugsweise mit einem lichtleitenden, lichtdurchlässigen oder selbstleuchtenden Kunststoff 18 hinterspritzt werden. Als Kunststoff 18 kann beispielsweise chloriertes Polyethylen (PEC) oder Polymethylmethacrylat (PMMA, „Plexiglas”) verwendet werden. PMMA ist dabei ein transparenter Kunststoff, durch den Licht geleitetet werden kann, indem beispielsweise – nach abgeschlossenem Verfahren zum Bereitstellen des Bauteils und nach Einbau in ein Kraftfahrzeug – eine dahinterliegende Lampe oder Leuchte das hinterspritzte PMMA mit Licht beaufschlagen kann. Geeignete phosphoreszierende Kunststoffe oder nachleuchtende Kunststoffe sind dem Fachmann ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt.
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Die erhabene Ausprägung des Reliefs 16 wird dann zumindest teilweise abgetragen (S3), so dass an den abgetragenen Stellen der Kunststoff 18 von der Vorderseite V aus sichtbar wird und als Symbolik 10 erscheint. Das zumindest teilweise Abtragen kann beispielsweise durch Weglasern, Bürsten oder Abschleifen erfolgen, wobei die jeweilige Technik dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt ist. Beträgt die erhabene Ausprägung des Reliefs 16 beispielsweise eine Höhe von 0,7 Millimetern, so kann im Abtragungsschritt S3 beispielsweise eine 0,35 Millimeter bis 0,4 Millimeter dicke Schicht abgeschliffen werden.
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Die 2 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 20, beispielsweise eines Personenkraftwagens. Die 2 zeigt dabei eine Sicht in einen vorderen Innenraum des Kraftfahrzeugs 20 und verschiedene Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Dekorelements 22 und einer erfindungsgemäßen Bedieneinrichtung 24, die beispielsweise an einem Verkleidungsteil des Innenraums angeordnet sein können.
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Im Beispiel der 2 ist beispielhaft der Bereich zwischen einem Lenkrad 26 und einem Beifahrerraum gezeigt, in dem beispielsweise eine Mittelkonsole 28 angeordnet sein kann. Die Mittelkonsole 28 kann beispielsweise einen Bildschirm 30 einen Infotainmentsystems aufweisen und ein Schaltgetriebe 32. In dem Beispiel der 2 ist beispielhaft ein Dekorelement 22 an dem Bildschirm 30 angeordnet, wobei das Dekorelement 22 das Bauteil mit der die Symbolik 10 aufweisenden Oberfläche 12 sein kann. Im genannten Beispiel umfasst die Symbolik 10 beispielsweise eine Buchstabenfolge mit dem Namen des Kraftfahrzeugherstellers.
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Ein weiteres beispielhaftes Dekorelement 22 kann beispielsweise an dem Schaltgetriebe 32 angeordnet sein, wobei die Symbolik 10 beispielsweise eine Buchstabenfolge zum Kennzeichnen der verschiedenen Gänge darstellen kann. Umfasst das Dekorelement 22 beispielsweise einen transparenten Kunststoff 18, so kann beispielsweise hinter dem Dekorelement 22 eine Leuchte angebracht sein (in der 2 nicht gezeigt), die beispielsweise durch einen Umgebungslichtsensor gesteuert werden kann und beispielsweise bei einem Unterschreiten einer bestimmten Umgebungshelligkeit eingeschaltet wird und damit den Kunststoff 18 mit Licht beaufschlagen kann.
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Die 2 zeigt ebenfalls eine beispielhafte Bedieneinrichtung 24, das beispielsweise als Dreh-Drücksteller ausgestaltet sein kann. Eine Oberfläche der Bedieneinrichtung 24 kann beispielsweise eine Symbolik 10 oder mehrere Symboliken 10, die als Pfeil dargestellt sein können, aufweisen. Die beispielhafte Bedieneinrichtung 24 als Bauteil mit der die Symbolik 10 aufweisenden Oberfläche kann beispielsweise ein Gehäuse aus einem Metall, beispielsweise aus Aluminium aufweisen, wobei dieses Gehäuse dann geprägt oder tiefgezogen und mit einem geeigneten Kunststoff hinterspritzt werden kann. Die erfindungsgemäße Bedieneinrichtung 24 kann gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel zum Beispiel als Taste oder Taster ausgestaltet sein.
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Die oben angeführten Ausführungsbeispiele veranschaulichen das Prinzip der Erfindung, eine gewünschte Symbolik 10 in beispielsweise einem Edelmetallblech, zum Beispiel gebürstetes Aluminium, als ein als Platine ausgestaltetes Werkstück 14 einzuprägen oder tiefzuziehen. Anschließend wird das beispielhafte Blech mit einem Kunststoff 18 hinterspritzt (S2). Der hinterspritzte Kunststoff 18 oder die hinterspritzte Kunststoffkomponente ist vorzugsweise durchleuchtbar und/oder gut zu bearbeiten, kann also beispielsweise gut geschliffen werden. Die vorher erstellten Ausprägungen an der Vorderseite V, also der erhabene Bereich oder die erhabenen Bereiche, die die spätere Symbolik 10 abbilden, werden nun abgetragen, beispielsweise abgeschliffen (S3). Dadurch kommt der darunterliegende Kunststoffbereich zum Vorschein, der die Symbolik 10 ausbildet und/oder darstellt.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel (vergleiche 1) kann beispielhaft ein Blech als Werkstück 14 abgeformt und damit bereitgestellt werden. Der Schritt des Abformens kann dabei optional von dem erfindungsgemäßen Verfahren umfasst sein. In einem ersten Verfahrensschritt S1 werden Symbole, also die Symbolik 10, in das beispielhafte Blech eingeprägt oder tiefgezogen. Danach wird das beispielhafte Blech hinterspritzt (S2). Es erfolgt das Abtragen der Erhebungen (S3), vorzugsweise durch Abschleifen.
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Hierdurch werden Positionierungsprobleme von Inlays nahezu vollständig behoben. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt eine einfachere und günstigere Alternative zu den bisher bekannten Verfahren dar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10018933 C1 [0004]
- DE 102012110608 A1 [0005]
- DE 102006056272 A1 [0005]
