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Die Erfindung betrifft ein Leuchtmodul mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
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Im Stand der Technik sind unterschiedliche Leuchtmodule zur seitlichen Beleuchtung von Leuchtflächen bekannt. Solche Leuchtmodule werden insbesondere zur Beleuchtung von Werbeflächen, insbesondere in Leuchtkästen eingesetzt. Die Leuchtmodule sind dabei an einem Rahmen angeordnet und strahlen seitlich auf die Leuchtfläche ab. Wenn solche Leuchtmodule zur seitlichen streifenden Beleuchtung von Werbeflächen genutzt werden, ist es wünschenswert, dass die Leuchtfläche möglichst gleichflächig ausgeleuchtet wird. Das Leuchtmodul weist insbesondere eine lineare Anordnung von mehreren LEDs auf.
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Aus der gattungsbildenden
DE 20 2008 014 684 U1 sind Lichtpaneele mit Kantenlichteinspeisung und Leuchtkästen bzw. Leuchtflächen mit entsprechenden Leuchtmodulen in Form von LED-Streifen bekannt. Mittels der LED-Streifen können Leuchtkästen ausgeleuchtet werden. Die LED-Streifen weisen einzeln oder in Klassen ansteuerbare LEDs zur Darstellung von unterschiedlichen oder gleichen Farben auf, wobei die LED-Streifen untereinander verwechslungssicher mit einem mehrpoligen Stecker verbunden werden können. Steckverbindungen an LED-Leuchtmodulen sind daher bekannt.
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Es ist bekannt, dass Leuchtmodule mit LEDs flimmern können. Ferner ist es bekannt LED-Ketten flimmerfrei auszugestalten.
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Aus der
US 2009/0289561 A1 ist bekannt eine LED-Kette flimmerfrei auszugestalten, indem parallel zu der jeweiligen LED ein induktiver oder kapazitiver Widerstand angeordnet ist, so dass diese Bauteile die Spannungsversorgung der LED stabilisieren und so ein Flimmern der LED verhindern.
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Aus der
US 2013/0187555 A1 ist eine Spannungsversorgung für mehrere LEDs bekannt. Diese Schaltung weist einen Gleichrichter auf, an dessen Eingang eine Wechselspannung anliegt, wobei die gleichgerichtete Wechselspannung nun einer Parallelschaltung bestehend aus den LED-Leuchtmodulen und einem Kondensator zugeleitet wird. Um den Stromfluss durch die LEDs möglichst konstant zu halten, ist der Parallelschaltung bestehend aus den LED-Modulen und dem Kondensator ein Konstantstromkreis nachgeschaltet.
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Aus der
DE 10 2012 205 749 A1 ist ein Werbeleuchtkasten mit seitlicher Hohlraumhinterleuchtung mit einer speziellen Diffusorscheibe zur optimierten Lichtverteilung bekannt. In diesem Leuchtkasten soll die Lichtverteilung homogener sein und andererseits soll die gesamte Lichtauswahl erhöht werden. Ferner wird in einer alternativen Ausgestaltung vorgeschlagen, mittels einer Sekundäroptik, unmittelbar vor der LED das Licht zu einem schmalen Lichtkegel zu formen, so dass ein großer Anteil des Lichts in die Box geworfen wird. Diese Sekundäroptiken werden beispielsweise unter der Bezeichnung BOX LED von Osram oder Lightsystem 800 von 3M vertrieben.
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Aus der
DE 11 2013 004 131 D5 ist eine Beleuchtungslinse bekannt, die über einer LED angeordnet ist. Diese Anordnung ist derart konfiguriert, um ein längliches Beleuchtungsmuster zu erzeugen. Diese Beleuchtungslinsen werden insbesondere für Leuchtkästen verwendet. Es ist daher bekannt zur Beleuchtung von Werbeflächen speziell angepasste Optiken einzusetzen.
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Aus der
DE 10 2010 042 377 A1 sind ein Profilschiene, ein Leuchtmodul und ein Leuchtsystem und ein entsprechender Leuchtkasten bekannt. Es werden mehrere LED-Chips auf einem gemeinsamen Substrat montiert. Die Leuchtdioden (LEDs) sind dabei mit mindestens einer eigenen oder gemeinsamen Optik zur Strahlführung ausgestattet, z. Bsp. mindestens einer Linse mit einer elliptischen Lichtverteilung für eine seitliche Einstrahlung oder eine sogenannte Batwing-Verteilung insbesondere für eine Hinterleuchtung, mit mindestens einer Fresnel-Linse und/oder mindestens einem Kollimator.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Stand der Technik bekannten Leuchtmodule zu verbessern.
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Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird nun durch ein Leuchtmodul mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine Abstrahlcharakteristik der LEDs weist einen in Längsrichtung größeren Öffnungswinkel als in Querrichtung auf und die Leuchtmodule sind für das menschliche Auge flimmerfrei betreibbar. Durch diese Ausgestaltung ist ein besonders vorteilhaftes Leuchtmodul gebildet, das eine homogene, flimmerfreie Ausleuchtung der Leuchtflächen gewährleistet, und gleichzeitig besonders einfach handhabbar und an unterschiedliche Größen der Leuchtflächen einfach anpassbar ist durch Zusammenstecken einer entsprechenden Anzahl von Leuchtmodulen.
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Das Leuchtmodul weist mehrere LEDs auf, wobei die LEDs auf einer gemeinsamen Platine angeordnet sind. An den beiden Enden dieser länglichen Platine ist jeweils ein Steckverbindungsmittel angeordnet. Dies ermöglicht es, die LED-Leuchtmodule zusammenzustecken. Hierdurch können längere lineare LED-Anordnungen zur Beleuchtung von entsprechenden Werbeflächen gebildet werden. Hierdurch ist es möglich, die Anzahl der LEDs an die Rahmenlänge der entsprechenden Leuchtkästen bzw. an den Umfang der Werbekästen anzupassen. Die Platinen weisen dabei insbesondere eine derartige Breite auf, so dass sie in den Rahmenprofilen montiert werden können. Dadurch, dass die LED-Leuchtmodule lösbar zusammengesteckt werden können, ist es einfach möglich, die entsprechenden Leuchtkästen zu warten, wenn einzelne LEDs durch einen Defekt ausfallen. Es müssen hierzu nur die defekten Leuchtmodule mit den defekten LEDs ausgetauscht werden. Die Steckverbindung kann insbesondere als Flachsteckerkupplung ausgebildet sein. An dem einen Ende der Platine ist ein Stecker, d. h. das entsprechende männliche Teil der Steckverbindung und an dem anderen Ende der Platine ist die Buchse, das weibliche Teil der Steckverbindung angeordnet. Wenn mehrere Leuchtmodule zusammengesteckt werden, so werden die Leuchtmodule beispielsweise in Serie geschaltet.
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Eine der Leuchtmodule ist vorzugsweise als Einspeiseleuchtmodul ausgebildet und weist einerseits einen Stromversorgungsanschluss auf. Der Stromversorgungsanschluss kann insbesondere als RJ45-Steckverbindung ausgebildet sein. Andererseits weist das Einspeiseleuchtmodul ein entsprechendes Steckverbindungsmittel zur Verbindung mit weiteren Leuchtmodulen auf. Die anderen verlängernden Leuchtmodule haben an beiden Enden elektrische Steckverbindungen, insbesondere in Form von Flachsteckerkupplungen.
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Jedes der Leuchtmodule weist vorzugsweise 3 bis 8 LEDs, insbesondere zwischen 4 und 6 LEDs auf. Es ist denkbar, dass erste Leuchtmodule 4 LEDs aufweisen und zweite, längere Leuchtmodule 6 LEDs aufweisen. Durch Kombination solcher erster und zweiter Leuchtmodule können Leuchtmodulanordnungen mit unterschiedlichen Längen auf einfache Art und Weise kombiniert werden.
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Wenn nun insbesondere mehrere Leuchtmodule zu einer Leuchtmodulanordnung zusammengesteckt sind, so weist die Leuchtmodulanordnung eine besondere Stromversorgung auf. Die Stromversorgung weist vorzugsweise einen PWM-Treiber (PWM = Pulsweitenmodulation) auf. Um nun ein wahrnehmbares Flimmern der LEDs zu vermeiden, ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung eine PWM-Treiber vorgesehen, wobei der PWM-Treiber mit einer Frequenz von mehr als 200 Hertz, vorzugsweise von mehr als 400 Hertz, insbesondere von mehr als 600 Hertz, vorzugsweise von etwa 800 Hertz arbeitet. Die Stromversorgung weist einen PWM-LED-Treiber auf, der mit insbesondere 800 Hz arbeitet. Die Stromversorgung liefert eine Gleichspannung, vorzugsweise von 24 Volt. Eine Gefährdung geht daher von dieser Gleichspannung nicht aus. Dies hat den Vorteil, dass die LED-Module selber einfach aufgebaut werden können, aber dennoch das von den Leuchtmodulen abgegebene Licht für das menschliche Auge und für Kameras im Wesentlichen flimmerfrei ist. Dies hat den Vorteil, dass wenn Werbeflächen mit diesen Leuchtmodulen beleuchtet werden, die Werbeflächen auch fotografiert und/oder gefilmt werden können, ohne dass die Kamera ein Flimmern aufzeichnet. Die Stromversorgung ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass sich die Stromversorgung im Fehlerfall abschaltet und so die Leuchtmodule mit den entsprechenden Bauteilen bzw. Komponenten vor Beschädigung vor Beschädigung geschützt sind.
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Ferner ist vorzugsweise ein Dimmer vorhanden, wobei der Dimmer einen veränderlichen Widerstand, insbesondere ein Drehpoti, aufweist, so dass die Helligkeit der zusammengesteckten Leuchtmodule vorzugsweise zwischen 0% und 100% geregelt bzw. gesteuert werden kann. Der Dimmer kann als zusätzliches Dimmermodul ausgebildet sein, wobei dieses Dimmermodul zwischen dem Treiber und dem Einspeiseleuchtmodul zwischengeschaltet ist. Das Dimmermodul weist dazu vorzugsweise ein einen Stromversorgungseingangsanschluss und einen Stromversorgungsausgangsanschluss auf. Diese beiden Anschlüsse sind vorzugsweise als RJ45-Steckverbindungen ausgebildet.
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Die Leuchtmodule weisen LEDs mit einer speziellen Abstrahlcharakteristik auf. Die Abstrahlcharakteristik ist insbesondere in Längsrichtung der Leuchtmodule aufgeweitet und in Querrichtung der Leuchtmodule verengt. Der Öffnungswinkel ist in Längsrichtung gemessen größer als in Querrichtung der Leuchtmodule. Der Öffnungswinkel kann in Längsrichtung insbesondere zwischen 40° und 80°, vorzugsweise zwischen 45° und 60° sowie in Querrichtung zwischen 5° und 20°, vorzugsweise zwischen 5° und 15° betragen. Der Öffnungswinkel in Längsrichtung kann beispielsweise 48° oder 54° betragen und in Querrichtung 10° betragen. Die Abstrahlcharakteristik jeder einzelnen LED ist vorzugsweise elliptisch oder oval.
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Vorzugsweise liegt der Abstand der LEDs auf den Platinen insbesondere zwischen 5 und 15 cm, vorzugsweise zwischen 5 und 10 cm, insbesondere bei 7,75 cm. Der Abstand der LEDs zu den Enden ist jeweils so bemessen, dass beim Zusammenstecken der Leuchtmodule das Raster eingehalten wird und die jeweils endseitig benachbarten LEDs unterschiedlicher Leuchtmodule den gleichen Abstand haben wie die LEDs auf den einzelnen Leuchtmodulen untereinander. Wenn der Rasterabstand, d. h. der Abstand der LEDs untereinander x beträgt und der Abstand der auf der einen endseitigen LED a vom Ende der Platine beträgt, so beträgt der Abstand der anderen endseitigen LED vorzugsweise x-a.
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Bei einer einseitigen Anordnung der Leuchtmodule an einer entsprechenden Leuchtfläche kann die Leuchtfläche über eine Distanz von ca. 1 Meter homogen ausgeleuchtet werden. Die Leuchtmodule können in einem unteren Rahmenteil angeordnet sein. Bei einer beidseitigen Anordnung, insbesondere oben und unten, d. h. in einem oberen und einem unteren Rahmenteil, kann eine Leuchtfläche von 3 Metern (Höhe) homogen ausgeleuchtet werden.
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Die eingangs genannten Nachteile sind vermieden, entsprechende Vorteil sind erzielt.
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Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Leuchtmodul weiter auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung anhand der Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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1 in einer stark schematischen Darstellung mehrere Leuchtmodule,
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2 in einer stark schematischen Darstellung eines der Leuchtmodule aus 1 und eine Stromversorgung mit einem Dimmer,
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3 in einer stark schematischen Darstellung eines der Leuchtmodule aus 1 mit einer Stromversorgung ohne Dimmer, und
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4 in einer stark schematischen Darstellung den Aufbau einer Leuchtmodulanordnung mit mehreren Leuchtmodulen.
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In 1 sind mehrere Leuchtmodule 1, 2, 3 und 4 dargestellt. Die Leuchtmodule 1, 2, 3, 4 dienen zur seitlichen Beleuchtung von Leuchtflächen die Leuchtmodule 1, 2, 3, 4 können zur Beleuchtung von Werbeflächen genutzt werden. Die Leuchtmodule 1, 2, 3, 4 können insbesondere in Leuchtkästen montiert werden. Die Leuchtmodule 1, 2, 3, 4 werden dabei in an einem Rahmen des Leuchtkastens angeordnet und strahlen seitlich auf die Leuchtfläche ab.
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Jedes der Leuchtmodule 1, 2, 3 und 4 weist mehrere LEDs 5 auf. Die LEDs 5 sind jeweils an einer Platine 6 montiert. Jedes Leuchtmodul 1, 2, 3 und 4 weist eine Platine 6 auf. Die Platinen 6 sind länglich ausgebildet. Auf den Platinen 6 sind die LEDs 5 linear angeordnet.
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Die Leuchtmodule 1, 2, 3, 4 weisen insbesondere LEDs 5 mit einer speziellen Abstrahlcharakteristik auf. Die Abstrahlcharakteristik ist insbesondere in Längsrichtung der Leuchtmodule 1, 2, 3, 4 aufgeweitet und in Querrichtung der Leuchtmodule 1, 2, 3, 4 verengt. Der Öffnungswinkel kann in Längsrichtung insbesondere zwischen 40° und 80°, vorzugsweise zwischen 45° und 60° sowie in Querrichtung zwischen 5° und 20°, vorzugsweise zwischen 5° und 15° betragen. Der Öffnungswinkel in Längsrichtung kann beispielsweise 48° oder 54° betragen und in Querrichtung 10° betragen. Die Abstrahlcharakteristik jeder einzelnen LED 5 ist vorzugsweise elliptisch oder oval.
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Der Abstand der LEDs 5 ist vorzugsweise gleichbleibend. Benachbarte LEDs 5 haben insbesondere einen Rasterabstand zwischen 5 und 15 cm. Der Rasterabstand kann insbesondere im Wesentlichen 10 cm betragen. Der Abstand der endseitigen LEDs 5 von den Enden der Leuchtmodule 1, 2, 3, 4 ist aber vorzugsweise derart bemessen, sodass wenn mehrere Leuchtmodule 1, 2, 3 und 4 zusammengesteckt werden, der Rasterabstand der nun benachbarten endseitigen LEDs 5 der Leuchtmodule 1, 2, 3, 4 gleich dem Rasterabstand der LEDs 5 innerhalb eines Leuchtmoduls 1, 2, 3, 4 ist.
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Die Leuchtmodule 1, 2, 3 und 4 weisen jeweils mindestens eine endseitige, elektrische Steckverbindung 7, 8 auf. Mittels der elektrischen Steckverbindungen 7, 8 können die Leuchtmodule 1, 2, 3 und 4 zusammengesteckt werden. Die elektrische Steckverbindung 7 kann beispielsweise als Stecker und die elektrische Steckverbindung 8 kann demnach als passende Buchse ausgebildet sein. Mittels der elektrischen Steckverbindung 7, 8 sind die Leuchtmodule 1, 2, 3, 4 zusammensteckbar. Die LEDs 5 sind innerhalb der Leuchtmodule 1, 2, 3, 4 in Serie oder parallel geschaltet. Die Leuchtmodule 1, 2, 3, 4 sind vorzugsweise über die Steckverbindungen 7, 8 in Serie verbindbar. Die Steckverbindungen 7, 8 sind insbesondere als Flachsteckerkupplungen ausgebildet.
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Die Leuchtmodule 2 und 4 weisen an ihren beiden Enden jeweils eine der Steckverbindungen 7, 8 auf. Die beiden Leuchtmodule 1, 3 weisen einerseits (in 1 rechts dargestellt) eine Steckverbindung 7 auf. Andererseits ist keine Steckverbindung 8 angeordnet, sondern ein Stromversorgungsanschluss 9. Der Stromversorgungsanschluss 9 kann als RJ45-Steckverbindung oder alternativ als Klemmverbindung ausgestaltet sein. Diese Leuchtmodule 1, 3 sind als Einspeiseleuchtmodule ausgebildet und können nur einseitig mit anderen Leuchtmodulen 2, 4 verbunden werden. Die Leuchtmodule 2, 4 dienen der Verlängerung und sind beidseitig mit weiteren Leuchtmodulen 1, 2, 3, 4 verbindbar. Diese verlängernden Leuchtmodule 2, 4 erhalten die Energie über die elektrischen Steckverbindungen 7, 8 der benachbarten Leuchtmodule 1, 2, 3, 4.
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Die zusammengesteckten Leuchtmodule 1, 2, 3, 4 bilden eine lineare Leuchtmodulanordnung (nicht näher bezeichnet). Die Leuchtmodulanordnung weist nun eine Stromversorgung 10 auf. In 4 ist dargestellt, dass beispielsweise die Leuchtmodule 1 und 4 zusammensteckbar sind oder ein Leuchtmodul 3 mit zwei nachgeordneten Leuchtmodulen 2.
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In 2 ist eine Stromversorgung 10 mit einem Treiber 11 und einem Dimmer 12 dargestellt. Der Treiber 11 wandelt die 230 Volt Wechselspannung in eine Gleichspannung von 24 Volt. Die LEDs 5 werden dabei flimmerfrei betrieben, indem der PWM-Treiber (11) mit einer Frequenz von mehr als 200 Hertz, vorzugsweise von mehr als 400 Hertz, insbesondere von mehr als 600 Hertz, vorzugsweise von etwa 800 Hertz arbeitet. Hierdurch ist für das menschliche Auge und für herkömmliche Kameras nach der Gleichrichtung kein Flimmern der LEDs 5 mehr erkennbar. Mittels des Dimmers 12 ist die Spannung zwischen 100% und 0%, insbesondere zwischen 24 Volt und 0 Volt einstellbar, um die Helligkeit zu regulieren. Der Dimmer 12 ist als zusätzliches Dimmermodul ausgebildet. Das Dimmermodul weist ein Drehpoti und zwei RJ45-Steckverbindungen, jeweils eine Steckverbindung eingangsseitig und eine Steckverbindung ausgangsseitig, auf. Mittels des Drehpotis ist der PWM-Treiber 11 und somit die Helligkeit regelbar.
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In 2 ist eine Stromversorgung 10 mit dem Treiber 11, aber ohne zusätzlichen nachgeordneten Dimmer 12 dargestellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Leuchtmodul
- 2
- Leuchtmodul
- 3
- Leuchtmodul
- 4
- Leuchtmodul
- 5
- LEDs
- 6
- Platine
- 7
- Elektrische Steckverbindung
- 8
- Elektrische Steckverbindung
- 9
- Stromversorgungsanschluss
- 10
- Stromversorgung
- 11
- Treiber
- 12
- Dimmer
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202008014684 U1 [0003]
- US 2009/0289561 A1 [0005]
- US 2013/0187555 A1 [0006]
- DE 102012205749 A1 [0007]
- DE 112013004131 D5 [0008]
- DE 102010042377 A1 [0009]
