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Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung zum Reinigen einer transparenten Abdeckung einer Kamera.
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Bei Fahrzeugen sind heutzutage zunehmend Assistenzsysteme mit entsprechenden Sensoren eingebaut, die den Fahrzeugnutzer beim Fahren des Fahrzeuges unterstützen. Als Assistenzsysteme sind beispielsweise kamerabasierte Systeme zur optischen Überwachung der Fahrzeugumgebung bekannt. Derartige Assistenzsysteme umfassen typischerweise wenigstens eine am Fahrzeugaußenbereich angeordnete Kamera zur optischen Erfassung und Aufnahme der Fahrzeugumgebung. Die Einbauposition der Kameras am Fahrzeug richtet sich hierbei insbesondere nach der bestimmungsgebenden Assistenzfunktion. Beispielsweise sind Kameras für Rückfahrhilfen typischerweise im Bereich des Fahrzeughecks oder im Bereich der Fahrzeugrückscheibe angeordnet. Sogenannte Surround-View Kamerasysteme umfassen neben einer Front- und einer Heckkameras typischerweise zwei weitere Kameras, die meist unterhalb des linken bzw. rechten Außenspiegels angeordnet sind. Die von den Kameras erfassten Bilder sind typischerweise auf einem Display in der Fahrzeugkabine für den Fahrzeugnutzer darstellbar.
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Da die Kameras in der Regel im Fahrzeugaußenbereich und an Stellen angeordnet sind, an welchen sie schlecht vor Verschmutzung und äußeren Witterungseinflüssen geschützt sind, sind aus dem Stand der Technik bereits verschiedene Reinigungssysteme bekannt, mit denen die Kameras bei Bedarf gereinigt werden können, insbesondere deren optische Elemente wie Linsen oder Abdeckgläser, um eine möglichst fortwährend freie Sicht auf den zu erfassenden Überwachungsbereich gewährleisten zu können.
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Nachteilig an den bekannten Reinigungssystemen ist jedoch die Tatsache, dass diese in der Regel als unabhängige Baugruppe ausgebildet sind und separat im Fahrzeug angeordnet werden müssen. Der Fahrzeughersteller muss somit, neben dem bereits für die Kamera reservierten Einbauraum, zusätzlichen Bauraum für die Reinigungssysteme freihalten sowie zusätzlich für geeignete Aufnahme- bzw. Haltevorrichtungen sorgen. Weiterhin muss beim Einbau des Reinigungssystems darauf geachtet werden, dass dieses eine definierte Ausrichtung zur Kamera aufweist, um eine möglichst effektive Reinigungsleistung zu gewährleisten.
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Aus der Offenlegungsschrift
DE 103 02748 A1 ist in dem Zusammenhang eine Vorrichtung zum Reinigen einer optischen Beobachtungseinrichtung an einem Fahrzeug bekannt, insbesondere eines Kameraobjektivs, bestehend aus mindestens einer Spritzdüse, über die die optische Beobachtungseinrichtung bedarfsweise von einem strömenden Medium beaufschlagt wird, wobei die Spritzdüse sowohl von einer Waschflüssigkeit als auch von einer Druckluft durchströmt werden kann.
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Die Offenlegungsschrift
DE 10 2012 218 583 A1 schlägt bereits vor, eine Kamera in eine Sprühvorrichtung einzubauen.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Reinigungsvorrichtung zum Reinigen einer transparenten Abdeckung einer Kamera bereitzustellen, die die genannten Nachteile überwindet.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung dient zum Reinigen einer transparenten Abdeckung einer Kamera. Bei der transparenten Abdeckung kann es sich beispielweise um eine Linse eines Objektivs der Kamera handeln, oder beispielsweise um ein Abdeckglas, hinter dem die Kamera angeordnet ist. Bei der Kamera kann es sich beispielsweise um eine Kamera handeln, die Bestandteil eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeugs ist, und die im Außenbereich am Fahrzeug angeordnet und damit unterschiedlichen Witterungsbedingungen und einem hohen Verschmutzungspotenzial ausgesetzt ist.
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Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung umfasst dabei wenigstens einen Reinigungsmittelzulauf, beispielweise einen Schlauch oder eine rohrförmigen Kanal, an dem vorzugsweise ein Fördersystem für das jeweils verwendete Reinigungsmittel angeordnet werden kann. Als Reinigungsmittel eigenen sich insbesondere flüssige und/oder gasförmige Reinigungsmittel.
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Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung umfasst weiterhin wenigstens einen Reinigungsmittelsprühabschnitt, der vorzugsweise direkt an den Reinigungsmittelzulauf anschließt bzw. mit diesem verbunden ist. Der Reinigungsmittelsprühabschnitt dient dazu, das jeweils verwendete Reinigungsmittel in Richtung bzw. gezielt auf die zu reinigende transparente Abdeckung zu leiten. Hierzu eigenen sich beispielsweise Reinigungsdüsen oder Deflektoren.
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Erfindungsgemäß weist die Reinigungsvorrichtung weiterhin wenigstens eine Aufnahme auf, in welcher die Kamera angeordnet werden kann. Die Aufnahme ist dabei insbesondere hülsenartig ausgestaltet, d.h. in Form eines Gehäuses mit einem Innenraum, in dem die Kamera angeordnet werden kann.
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Zur Ausrichtung der Kamera in der Aufnahme weist diese erfindungsgemäß wenigstens einen Anschlag auf, gegen den die Kamera bei deren Anordnung in der Aufnahme positioniert wird. Mittels des Anschlags lässt sich so auf vorteilhafte Weise eine eindeutige Ausrichtung der Kamera in der Reinigungsvorrichtung, und damit der zu reinigenden transparenten Abdeckung zum Reinigungsmittelsprühabschnitt, erreichen. Der Anschlag kann beispielweise als umlaufende Kante bzw. als Absatz im Innenraum der Aufnahme ausgebildet sein, gegen den das Gehäuse der Kamera positioniert wird. Alternativ oder zusätzlich kann eine weiterer Kante bzw. ein weiterer Absatz am Kameragehäuse ausgebildet sein, der gegen den Anschlag im Innenraum der Aufnahme positioniert wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Aufnahme der Reinigungsvorrichtung wenigstens ein Befestigungsmittel zur lösbaren Befestigung der Kamera in der Aufnahme.
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Gemäß einer weiteren bevorzugte Ausgestaltung handelt es sich bei dem wenigstens einen Befestigungsmittel um einen Rastmechanismus, beispielsweise um eine Klippsmechanismus mit federnder Rastnase und Rastfalle. Der Rastmechanismus ist dabei vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Rastnase bzw. der Rasthaken, der beispielsweise an einer federnden Lasche an der Aufnahme ausgebildet sein kann, in dem Moment in die Rastfalle fällt, beispielsweise in eine Rastöffnung am Gehäuse der Kamera, wenn die Kamera gegen den Anschlag positioniert wird.
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Die vorliegende Erfindung schafft somit eine kompakte Reinigungsvorrichtung, in welche eine Kamera eingesetzt, eindeutig positioniert und vorzugsweise lösbar befestigt werden kann. Die Kamera und die Reinigungsvorrichtung bilden dabei ein kompaktes Bauelement, das vom Fahrzeughersteller als solches in das Fahrzeug integriert und montiert werden kann. Hierdurch wird ein Einbau in Fahrzeugbereichen ermöglicht, in denen nur wenig Bauraum vorhanden ist, beispielsweise in Fahrzeugaußenspiegeln oder in Grifftastern an der Fahrzeugheckklappe. Ein weiterer Vorteil, sowohl der Integration der Kamera in die Reinigungsvorrichtung als auch der bereits beim Einbau der Kamera in die Reinigungsvorrichtung erfolgenden Ausrichtung der reinigenden transparenten Abdeckung zum Reinigungsmittelsprühabschnitt, ist die Tatsache, dass hierfür später keine zusätzlichen Montageprozesse bei der Endmontage beim Fahrzeughersteller anfallen.
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Die Erfindung betrifft zudem eine optische Erfassungsvorrichtung, die zur Anordnung an einem Fahrzeug dient, und die eine Reinigungsvorrichtung nach einer der vorangehend beschriebenen Ausgestaltungen ausgebildet umfasst, sowie ein Fahrzeug in dem eine entsprechende optische Erfassungsvorrichtung angeordnet ist.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung.
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2 zeigt die Reinigungsvorrichtung aus 1 zusammen mit einer Kamera, die in der Reinigungsvorrichtung angeordnet werden kann.
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3 zeigt die Reinigungsvorrichtung aus 1 als Explosionsdarstellung.
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4 zeigt die Reinigungsvorrichtung aus 1 als Schnittdarstellung.
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5 zeigt den Ringkanaldeckel der Reinigungsvorrichtung aus 1 aus zwei unterschiedlichen Perspektiven.
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6 ist eine Schnittdarstellung einer alternativen Ausgestaltung der Reinigungsvorrichtung, insbesondere eine Detaildarstellung eines hochgezogenen Ringkanals mit innenliegenden Sprühöffnungen.
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In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen – sofern nichts Anderes angegeben ist – mit denselben Bezugszeichen versehen worden.
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In den 1 bis 5 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung 1 zum Reinigen einer transparenten Abdeckung 21 einer Kamera 20 für ein Fahrzeug gezeigt. Bei der optisch transparenten Abdeckung 21 handelt es sich im gezeigten Ausführungsbeispiel dabei um eine Linse der Kamera 20.
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Die Reinigungsvorrichtung 1 weist einen Reinigungsmittelzulauf 2 auf, durch den verschiedene Reinigungsmittel, beispielweise eine Reinigungsflüssigkeit, Druckluft oder ein Gemisch aus Reinigungsflüssigkeit und Druckluft, in Richtung eines Reinigungsmittelsprühabschnitts 4, in dem sich vorzugsweise die zu reinigende transparente Abdeckung 21 befindet, förderbar ist.
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Der Reinigungsmittelzulauf 2 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als rohrförmiger Kanal ausgestaltet, an dessen einen Ende, insbesondere an dessen Einlass, ein Anschlussstutzen 3 ausgebildet ist. An dem Anschlussstutzen 3 kann so, insbesondere über einen Schlauch, beispielweise eine Pumpe als Fördereinrichtung angeschlossen werden, die bei Aktivierung das jeweilige Reinigungsmittel durch den Reinigungsmittelzulauf 2 in Richtung des Reinigungsmittelsprühabschnitts 4 pumpt.
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Die dargestellte Reinigungsvorrichtung 1 ist weiterhin mit einer Aufnahme 6 ausgestaltet, an welcher der Reinigungsmittelzulauf 2 mit Anschlussstutzen 3 und der Reinigungsmittelsprühabschnitt 4 angeordnet bzw. ausgebildet sind. Die Aufnahme 6 ist dabei in Form eines Gehäuses ausgebildet, welches einen Innenraum einschließt, der als hülsenartige Aufnahme 6 für die Kamera 20 dient. Die Aufnahme 6 ist hierzu bevorzugt derart ausgestaltet, dass die Kamera 20 im Wesentlichen formschlüssig in das Innere der Aufnahme 6 eingeführt und darin positioniert werden kann. Hierzu können die Innenraumabmessung der Aufnahme 6 und die äußeren Abmessungen des Gehäuses der Kamera 20 unter Berücksichtigung von Toleranzen, entsprechend aufeinander abgestimmt sein.
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Die Einschuböffnung 7, durch welche die Kamera 20 in die Aufnahme 6 der Reinigungsvorrichtung 1 eingeführt wird, befindet sich im dargestellten Ausführungsbeispiel auf der dem Sprühabschnitt 4 gegenüberliegenden Seite der Reinigungsvorrichtung 1. Die Kamera 20 kann somit mit ihrem Objektiv 22 voran in die Aufnahme 6 eingeschoben und derart positioniert werden, so dass sich die äußere Linse des Objektivs 22, und damit die zu reinigende transparente Abdeckung 21, im Reinigungsmittelsprühabschnitt 4 befindet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Reinigungsmittelsprühabschnitt 4 hierzu eine Öffnung 8 zum Inneren der Aufnahme 6, welche der Einschuböffnung 7 gegenüberliegt. Die Größe und Form der Öffnung 8 kann dabei der Größe und Form der zu reinigenden transparenten Abdeckung 21 der Kamera 20 angepasst sein, in diesem Fall an die Größe des Objektivs 22 der Kamera 20.
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Die Aufnahme 6 ist, wie in 4 näher gezeigt, im Inneren im Bereich des Reinigungsmittelsprühabschnitts 4, d.h. auf der der Einschuböffnung 7 gegenüberliegenden Seite, mit einem Anschlag 5 ausgebildet, gegen welchen die Kamera 20, insbesondere das Gehäuse bzw. eine Kante 23 des Gehäuses der Kamera 20, beim Einführen in die Aufnahme 6 positioniert wird. Der Anschlag 5 ist dabei derart angeordnet, dass durch diesen eine definierte Positionierung der zu reinigenden transparenten Abdeckung 21 im Reinigungsmittelsprühabschnitt 4 bzw. in der Öffnung 8 des Reinigungsmittelsprühabschnitts 4 erreicht wird.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind weiterhin Befestigungsmittel an der Aufnahme 6 der Reinigungsvorrichtung 1 ausgebildet, mittels welcher eine lösbare Anordnung der Kamera 20 in der Aufnahme 6 ermöglicht wird. Gemäß den Figuren handelt es sich hierbei um einen Rastmechanismus. Hierzu ist am Gehäuse der Reinigungsvorrichtung 1 eine U-förmige Biegelasche 9 mit einer Rastnase 10 ausgebildet. Diese federnde Biegelasche 9 wird beim Einführen der Kamera 20 in die Aufnahme 6 so lange vom Gehäuse der Kamera 20 nach außen gebogen, bis die Rastnase 10 in eine dafür vorgesehene Rastfalle, in diesem Fall eine Kante 24 am Gehäuse der Kamera 20, greift. Dies erfolgt vorzugsweise in dem Moment, wenn die Kamera 20 im vorderen Bereich der Aufnahme 6 gegen den Anschlag 5 positioniert wird. Der Rastmechanismus kann dabei insbesondere derart ausgebildet sein, dass durch diesen die Kamerapositionierung gegen den Anschlag 5 unter einer Spannung gehalten wird.
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Im Reinigungsmittelsprühabschnitt 4 der Reinigungsvorrichtung 1 ist diese mit einem Ringkanal 11 ausgestaltet. Der Ringkanal 11 ist vorzugsweise konzentrisch ausgebildet und direkt mit dem Reinigungsmittelzulauf 2 verbunden, so dass das jeweilige Reinigungsmittel vom Reinigungsmittelzulauf 2 direkt in den Ringkanal 11 geleitet und dort verteilt wird. Der Ringkanal 11 umgibt dabei die Öffnung 8 des Reinigungsmittelsprühabschnitts 4.
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An dem Ringkanal 11 sind weiterhin mehrere Reinigungsmittelsprühelemente angeordnet. Bei dem in 1 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Reinigungsmittelsprühelementen um insgesamt drei Deflektoren 12. Die Deflektoren 12 sind dabei oberhalb von Bohrungen 13 im ansonsten, d.h. bis auf die Bohrungen 13 und den Anschluss an den Reinigungsmittelzulauf 2, geschlossenen Ringkanal 11 angeordnet. Die Deflektoren 12 dienen dazu, das unter Druck über die Bohrungen 13 aus dem Ringkanal 11 austretende Reinigungsmittel in Richtung der Öffnung 8 des Reinigungsmittelsprühabschnitts 4 umzulenken, insbesondere in Richtung des Kreismittelpunkts des Ringkanals 11.
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Die Position und die Anzahl der Deflektoren 12 am Ringkanal 11 kann dabei an die jeweilige Einbausituation von Kamera 20 und Reinigungsvorrichtung 1 am Fahrzeug angepasst werden. Weiterhin kann die Anzahl und die Position auch in Abhängigkeit des von der Kamera 20 zu erfassenden Sichtfeldes abhängig gemacht werden. Bei sogenannten Surround View Kamerasystemen kommen beispielsweise sogenannte Fischaugen-Optiken („fish eye lens“) zum Einsatz, die der Kamera 20 ein Sichtfeld bzw. einen Erfassungswinkel von über 180° verleihen. Insbesondere bei derartigen Kamerasystemen können sich die Deflektoren 12 somit im Sichtfeld der Kamera 20 befinden, und dadurch die Bilderfassung in diesen Bereichen einschränken. Durch eine angepasste bzw. flexible Verteilung der Deflektoren 12 ist es möglich, diese Sichtfeldeinschränkung auf Bereiche des Sichtfelds zu verlagern, die weniger relevant sind.
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Für eine flexible bzw. angepasste Verteilung der Deflektoren 12 ist es insbesondere vorteilhaft, wenn der Ringkanal 11, wie in den 3, 4 und 5 näher dargestellt, als wenigstens zweiteiliger Gehäusekörper ausgebildet ist. Im gezeigten Beispiel wird der Ringkanal 11 dabei aus einer unteren Hälfte 14 gebildet, die direkt an der Aufnahme 6 der Reinigungsvorrichtung 1 ausgebildet und an der vorzugsweise der Reinigungsmittelzulauf 2 direkt angebunden ist, sowie aus einer oberen Hälfte, die als Ringkanaldeckel 15 ausgebildet ist. Der Ringkanaldeckel 15 umfasst dabei die über Bohrungen 13 im Ringkanal 11 angeordneten Deflektoren 12 und kann je nach Werkstoffart mit der unteren Hälfte 14 des Ringkanals 11 beispielweise verschweißt, verklipst oder verklebt werden. Auf diese Weise, insbesondere durch die beschriebene Ausgestaltung des Ringkanals 11 mit separatem Ringkanaldeckel 15, kann die Position und die Anzahl der Deflektoren 12 auf einfache Weise verändert, und damit die gesamte Reinigungsvorrichtung 1 sehr leicht an unterschiedliche Anforderungen angepasst werden, nämlich bevorzugt durch Austausch bzw. durch Verwendung eines an die jeweiligen Anforderungen angepassten Ringkanaldeckels 15, bei ansonsten unveränderter Reinigungsvorrichtung 1.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Reinigungsvorrichtung 1 können die Reinigungsmittelsprühelemente, insbesondere anstelle der oberhalb des Ringkanals 11 angeordneten Deflektoren 12, auch in Richtung des Zentrums des Ringkanals 11 angeordnet sein. Diese Ausgestaltung ist exemplarisch in 6 dargestellt. Bei den Reinigungsmittelsprühelementen handelt es sich dabei um Sprühöffnungen 16 im Ringkanal 11, die derart ausgebildet sind, dass diese als Sprühdüsen für das unter Druck im Ringkanal 11 befindliche Reinigungsmittel fungieren und dieses in Richtung der Zentrums des Ringkanals 11 leiten, d.h. in Richtung der Position der zu reinigenden transparenten Abdeckung 21. Gemäß 6 kann der Ringkanal 11 hierzu konstruktiv nach oben gezogen sein, d.h. insbesondere erhöht sein gegenüber der Ausgestaltung mit Deflektoren 12, damit sich die Sprühöffnungen 16 weiterhin auf Höhe der zu reinigenden Abdeckung 21 befinden.
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Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung 1 kann beispielsweise mittels Spritzguss aus einem metallischen Werkstoff oder aus Kunststoff gefertigt sein. Die Reinigungsvorrichtung ist dabei bevorzugt einteilig gefertigt, d.h. als einteiliges Spritzgusswerkstück, wobei gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, der Ringkanal auch als zusätzliches bzw. separates Werkstück gefertigt sein kann.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.
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Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend“ und „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen zu sehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10302748 A1 [0005]
- DE 102012218583 A1 [0006]
