DE102016004018A1 - Method and system for producing a vehicle component - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System, das zu diesem Verfahren geeignet ist zum Herstellen eines Fahrzeugbauteils, insbesondere eines Interieurbauteils, für einen Kraftwagen, bei welchem ein individualisiertes Datenmodell erzeugt und das Fahrzeugbauteil auf Basis des Datenmodells mittels eines Fertigungsverfahrens hergestellt wird, mit den Schritten: – Bereitstellen wenigstens eines Basiskörpers, welcher eine Schnittstelle für zumindest eine vorgegebene Ablageposition im Innenraum des Kraftwagens aufweist (S1); – Bereitstellen von mehreren Standardbausteinen, welche am Basiskörper anordenbar sind (S2); – Erfassen einer Auswahl von zumindest einem der bereitgestellten Standardbausteine (S3); – Anordnen des zumindest einen ausgewählten Standardbausteins am Basiskörper (S4); – Erzeugen des individualisiertes Datenmodells entsprechend der erfassten Anordnung des zumindest einen Standardbausteins am Basiskörper (S5).The invention relates to a method and a system which is suitable for this method for producing a vehicle component, in particular an interior component, for a motor vehicle, in which an individualized data model is generated and the vehicle component is produced on the basis of the data model by means of a manufacturing method, with the steps : - providing at least one base body, which has an interface for at least one predetermined storage position in the interior of the motor vehicle (S1); - Providing several standard modules, which can be arranged on the base body (S2); - detecting a selection of at least one of the provided standard building blocks (S3); Arranging the at least one selected standard module on the base body (S4); - Generating the individualized data model according to the detected arrangement of the at least one standard module on the base body (S5).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Herstellen eines Fahrzeugbauteils, insbesondere eines Interieurbauteils, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a method and a system for producing a vehicle component, in particular an interior component, according to the preamble of claim 1.
Derartige Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugbauteils, insbesondere Kraftwagen sind aus dem Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Ein Artikel im Internet über Toyota Fahrzeuge offenbart hierbei bereits „Maßgefertigte Teile aus dem 3D-Drucker für Fahrzeuge von Toyota”. Dabei spricht der Autor davon, dass bestimmte Teile des Fahrzeuges individuell von einem Fahrzeugbesitzer nach den eigenen Wünschen abgeändert werden können. Dabei lassen unterschiedliche Farben und Texturen individuelle Anpassungen zu. Die speziell angefertigten Fahrzeugbauteile werden hierbei mit einem 3D-Drucker hergestellt.Such methods for producing a vehicle component, in particular a motor vehicle, are already well known from the prior art. An article on the Internet about Toyota vehicles already reveals "custom parts from the Toyota 3D printer". The author speaks of the fact that certain parts of the vehicle can be changed individually by a vehicle owner according to their own wishes. Different colors and textures allow individual adjustments. The purpose-built vehicle components are manufactured with a 3D printer.
Weiterhin offenbart die
Weiterhin bekannt sind austauschbare Fahrzeugbauteile, insbesondere Interieurbauteile, wie z. B. Cupholder, die sich in einem Ablagefach oder auf einer Ablageposition befestigen lassen. Diese sind herkömmlich gefertigt und Ihrer Gestalt vordefiniertAlso known are interchangeable vehicle components, in particular interior components, such. B. cup holders that can be fixed in a storage compartment or on a storage position. These are conventionally manufactured and predefined their shape
Aufgabe des vorliegenden Verfahrens ist es, das Herstellen von Fahrzeugbauteilen der eingangs genannten Art für Kraftfahrzeuge, insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau, derart weiter zu entwickeln, dass ein von dem Fahrzeugbesitzer selbst editiertes und damit individualisiertes Fahrzeugbauteil hergestellt wird.The object of the present method is to further develop the production of vehicle components of the type mentioned above for motor vehicles, in particular from series production vehicles, in such a way that a vehicle component that has been edited by the vehicle owner himself and therefore individualized is produced.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugbauteils mit den Schritten des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte weitere Schritte mit zweckmäßigen Weiterbildungen des Verfahrens sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by the method for producing a vehicle component with the steps of claim 1. Advantageous further steps with expedient developments of the method are given in the remaining claims.
Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiter zu entwickeln, dass ein durch den Fahrzeugbesitzer selbst editiertes und damit individualisiertes Fahrzeugbauteil, insbesondere eines Interieurbauteils, mittels eines Datenmodells mit einem Fertigungsverfahren hergestellt wird, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein zumindest ein Basiskörper über eine Datenverarbeitungseinrichtung bereitgestellt wird. Dabei hat der Basiskörper eine Schnittstelle für zumindest eine vorgegebene Ablageposition im Innenraum des Kraftwagens. Bei den Ablagepositionen kann es sich beispielsweise um Ablagefächer in einer Mittelkonsole, Handschuhfach oder im Kofferraum handeln. Es kann aber auch bereits ein bestehendes Ablagefach, z. B. ein bereits verbauter Cupholder, als Ablageposition gesehen werden. Es können bevorzugt mehr Basiskörper für mehrere Ablagepositionen durch die Datenverarbeitungseinrichtung bereitgestellt werden. Ebenfalls denkbar ist das Bereitstellen von mehreren Materialfarben des Grundkörpers.In order to further develop a method of the kind indicated in the preamble of claim 1 such that a vehicle component, in particular an interior component, which is edited by the vehicle owner is produced by means of a data model with a manufacturing method, it is provided according to the invention that at least one Base body is provided via a data processing device. In this case, the base body has an interface for at least one predetermined storage position in the interior of the motor vehicle. The storage positions may be, for example, storage compartments in a center console, glove box or in the trunk. But it can also be an existing storage compartment, z. B. an already built Cupholder, can be seen as a storage position. Preferably, more base bodies for a plurality of storage positions can be provided by the data processing device. It is also conceivable to provide a plurality of material colors of the main body.
Es ist weiterhin erfindungsgemäß, dass mehrere Standardbausteine, die am Basiskörper anordenbar sind, bereitgestellt werden. Nachdem der Fahrzeugbesitzer sich für zumindest einen Standardbaustein entschieden hat, wird dieser durch die Datenverarbeitungseinrichtung erfasst und an dem Basiskörper angeordnet. Im Anschluss erfolgt ein Erzeugen des individualisierten Datenmodells entsprechend der erfassten Anordnung des zumindest einen Standardbausteins am Basiskörper.It is furthermore according to the invention that a plurality of standard components, which can be arranged on the base body, are provided. After the vehicle owner has opted for at least one standard module, this is detected by the data processing device and arranged on the base body. This is followed by generating the individualized data model in accordance with the detected arrangement of the at least one standard module on the base body.
Im letzten Schritt wird auf Grundlage des Datenmodells in einem Fertigungsverfahren das Fahrzeugbauteil hergestellt. Dabei kann es sich bei dem Fertigungsverfahren bevorzugt um ein generatives Fertigungsverfahren, oder auch additives Fertigungsverfahren genannt, handeln. Es hat sich erwiesen, dass diese Fertigungsverfahren äußerst schnell kostengünstig Fahrzeugbauteile herstellen können. Diese Fertigung erfolgt direkt auf der Basis des Datenmodells aus formlosen (Flüssigkeiten, Pulver u. ä.) oder formneutralem (band-, drahtförmig) Material mittels chemischer und/oder physikalischer Prozesse. Obwohl es sich um urformende Verfahren handelt, sind für ein konkretes Erzeugnis keine speziellen Werkzeuge erforderlich, die die jeweilige Geometrie des Werkstückes gespeichert haben (zum Beispiel Gussformen).In the last step, the vehicle component is produced on the basis of the data model in a manufacturing process. In this case, the manufacturing process may preferably be a generative production process or additive manufacturing process. It has been proven that these manufacturing processes can extremely quickly produce vehicle components cost-effectively. This production takes place directly on the basis of the data model from informal (liquids, powders and the like) or form neutral (ribbon, wire) material by means of chemical and / or physical processes. Although these are original forming processes, no special tools are required for a specific product, which have stored the respective geometry of the workpiece (for example, casting molds).
In einem weiteren möglichen Verfahrensschritt wird die Anordnung des Standardbaustein an dem Basiskörper automatisch durch bereitgestellt. Das heißt, dass der Fahrzeugbesitzer sich die Ablageposition und den Standardbaustein mittels der entsprechenden Datenverarbeitungseinrichtung aussucht und mittels dieser Datenverarbeitungseinrichtung die Position des Standardbausteins automatisch an dem Basiskörper bestimmt wird. Dies hat den Vorteil, dass auf einfachste Weise mit wenigen Schritten ein Datenmodell für ein Fahrzeugbauteil erstellt werden kann, welches im Anschluss hergestellt werden kann.In a further possible method step, the arrangement of the standard module is provided by the base body automatically. This means that the vehicle owner selects the storage position and the standard module by means of the corresponding data processing device and the position of the standard module is automatically determined on the basic body by means of this data processing device. This has the advantage that a data model for a vehicle component can be created in the simplest way with few steps, which can be produced subsequently.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform des Verfahrens kann der Fahrzeugbesitzer nach dem automatischen Anordnen des Standardbausteines an dem Basiskörper mittels der Datenverarbeitungseinrichtung den Standardbaustein selbst individuell mittels der Datenverarbeitungseinrichtung anordnen, so dass das eine weitere Individualisierung stattfinden kann.In a further possible embodiment of the method, after the automatic arrangement of the standard module on the base body by means of the data processing device, the vehicle owner can arrange the standard module itself individually by means of the data processing device, so that further individualization can take place.
Es ist ebenfalls vorteilhaft, wenn in dem Verfahren einer der bereitgestellten Standardbausteine die Form eines geometrischen Grundkörpers aufweist. Beispielsweise kann der Standardbaustein als Zylinder, Pyramide oder Quader ausgestaltet sein. Auf diese Weise ist dem Fahrzeugbesitzer möglich auf einfachste Weise selbst, nach eigenem Belieben, geometrische Strukturen an dem Basiskörper anzubringen. Es ist dabei weiterhin denkbar, dass der geometrische Grundkörper in der Größe parametrisierbar sind, was bedeutet, dass der Grundkörper im Volumen zu oder abnimmt, die Bemessung aber äquivalent zum Grundkörper bleibt. It is also advantageous if, in the method, one of the standard building blocks provided has the shape of a geometric main body. For example, the standard module can be designed as a cylinder, pyramid or cuboid. In this way, it is possible for the vehicle owner in the simplest way even, as it pleases, to attach geometric structures to the base body. It is further conceivable that the geometric basic body can be parameterized in size, which means that the basic body increases or decreases in volume, but the design remains equivalent to the basic body.
In einer weiteren vorteilhaften Verfahrensausführungsform ist wenigstens eines der Standardbausteine in Form eines vordefinierten funktionalen Elements ausgebildet. Diese funktionalen Elemente können beispielsweise ein Cupholder, Kartenhalter, Mobiltelefonhalter (z. B. mit Datenschnittstellen) oder ein Münzfach sein. Hierbei ist besonders vorteilhaft, dass der Fahrzeugbesitzer vermeintlich kompliziertere Elemente nicht selbst mittels der Datenverarbeitungseinrichtung editieren muss, sondern bereits aus vorhandenen auswählen kann.In a further advantageous method embodiment, at least one of the standard building blocks is designed in the form of a predefined functional element. These functional elements may be, for example, a cupholder, card holder, cellphone holder (eg with data interfaces) or a coin compartment. In this case, it is particularly advantageous that the vehicle owner does not have to edit supposedly more complicated elements himself by means of the data processing device, but can already select from existing ones.
Es ist selbstverständlich, dass, mittels der Datenverarbeitungseinrichtung, zumindest ein geometrischer Grundkörper mit zumindest einem funktionalen Element frei kombinierbar ist, so dass ein Höchstgrad an Individualisierung ermöglicht wird.It goes without saying that, by means of the data processing device, at least one geometric basic body with at least one functional element can be freely combined, so that a maximum degree of individualization is made possible.
Besonders bevorzugt kann für die Herstellung des Fahrzeugbauteils der 3D-Druck, der sich verfahrenstechnisch in unterschiedliche Verfahren eingeteilt, so z. B. in Pulverbettverfahren, Freiraumverfahren, Flüssigmaterialverfahren und andere Schichtbauverfahren, eingesetzt werden. Beim 3D-Druck ist der Einsatz von Ressourcen sehr gering, da sowohl wenig Herstellungsmaterial, aber auch wenig Werkzeugverschleiss, keine Fräßwerkzeuge, keine Formwerkzeuge und auch keine Gussformen notwendig sind, wodurch enorm kostengünstig das Fahrzeugbauteil hergestellt werden kann. Es sind aber auch subtraktive Fertigungsverfahren denkbar. Hierbei handelt es sich beispielsweise um Schleif-, Fräß- und Drehmaschinen.Particularly preferred for the production of the vehicle component of the 3D printing, the procedurally divided into different methods, such. In powder bed processes, free space processes, liquid material processes and other layer construction processes. In 3D printing, the use of resources is very low, since both low production material, but also little tool wear, no Fräßwerkzeuge, no molds and no molds are necessary, which can be produced at low cost, the vehicle component. But there are also subtractive production methods conceivable. These are, for example, grinding, milling and turning machines.
Es wird ebenfalls ein System zum Herstellen eines Fahrzeugbauteils, insbesondere eines Interieurbauteils, für einen Kraftwagen. Dabei weist das System eine Datenverarbeitungseinrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist, ein individualisiertes Datenmodell zu erzeugen und eine Vorrichtung zu übertragen, welche dazu ausgelegt ist, das Fahrzeugbauteil auf Basis des Datenmodells mittels eines Fertigungsverfahrens herzustellen. Die Datenverarbeitungseinrichtung stellt hierzu mindestens einen Basiskörper bereit, welcher eine Schnittstelle für zumindest eine vorgegebene Ablageposition im Innenraum des Kraftwagens aufweist. Es werden weiterhin mehrere Standardbausteine bereitgestellt, welche an dem Basiskörper anordenbar sind. Dieser zumindest eine ausgewählte Standardbaustein wird durch die Datenverarbeitungsanlage am Basiskörper angeordnet und ein individualisiertes Datenmodell entsprechend der erfassten Auswahl des zumindest einen Standardbausteins erstellt. Dabei ist denkbar, dass dieses System in einer Niederlassung eines Fahrzeugherstellers dem Fahrzeugbesitzer zur Verfügung gestellt wird und durch das Fertigungsverfahren vor Ort das Fahrzeugbauteil hergestellt wird. Es ist aber ebenfalls denkbar, dass der Fahrzeugbesitzer an einem eigenen Computer das Datenmodell mittels der Software herstellt und im Anschluss, mittels einer Datenübertragung, das Fahrzeugbauteil dezentral hergestellt wird.There is also a system for manufacturing a vehicle component, in particular an interior component, for a motor vehicle. In this case, the system has a data processing device which is set up to generate an individualized data model and to transmit a device which is designed to produce the vehicle component on the basis of the data model by means of a production method. For this purpose, the data processing device provides at least one base body, which has an interface for at least one predetermined storage position in the interior of the motor vehicle. In addition, several standard modules are provided, which can be arranged on the base body. This at least one selected standard module is arranged by the data processing system on the base body and created an individualized data model according to the detected selection of at least one standard module. It is conceivable that this system is made available to the vehicle owner in a branch of a vehicle manufacturer and the vehicle component is manufactured on site by the production method. However, it is likewise conceivable for the vehicle owner to produce the data model by means of the software on a separate computer and subsequently to produce the vehicle component locally by means of a data transmission.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the figure description and / or alone in the single figure can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone, without the frame to leave the invention.
Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Herstellen eines Fahrzeugbauteils, insbesondere eines Interieurbauteils, für einen Kraftwagen, bei welchem ein individualisiertes Datenmodell erzeugt und das Fahrzeugbauteil auf Basis des Datenmodells mittels eines Fertigungsverfahrens hergestellt wird.The drawing shows in the single FIGURE a flowchart for illustrating a method for producing a vehicle component, in particular an interior component, for a motor vehicle, in which an individualized data model is generated and the vehicle component is manufactured on the basis of the data model by means of a manufacturing method.
Die einzige Fig zeigt dabei beispielhaft ein Flussdiagramm mit den einzelnen Schritten des Verfahrens zum Herstellen eines Fahrzeugbauteils, insbesondere eines Interieurbauteils, bei welchem ein individualisiertes Datenmodell erzeugt und das Fahrzeugbauteil auf Basis des Datenmodells mittels eines Fertigungsverfahrens hergestellt wird.By way of example, the single FIGURE shows a flowchart with the individual steps of the method for producing a vehicle component, in particular an interior component, in which an individualized data model is generated and the vehicle component is produced on the basis of the data model by means of a production method.
Bei einem ersten Schritt S1 des Verfahrens stellt eine Datenverarbeitungseinrichtung zumindest einen Basiskörper bereit. Dabei hat der Basiskörper eine Schnittstelle für zumindest eine vorgegebene Ablageposition im Innenraum des Kraftwagens. Bei den Ablagepositionen kann es sich beispielsweise um Ablagefächer in einer Mittelkonsole, Handschuhfach oder im Kofferraum eines Kraftwagens handeln. Es kann aber auch bereits ein bestehendes Ablagefach, z. B. ein bereits verbauter Cupholder, als Ablageposition gesehen werden. Es können bevorzugt mehr Basiskörper für mehrere Ablagepositionen durch die Datenverarbeitungseinrichtung bereitgestellt werden. Ebenfalls denkbar ist das Bereitstellen von mehreren Materialfarben des Basiskörpers.In a first step S1 of the method, a data processing device provides at least one base body. In this case, the base body has an interface for at least one predetermined storage position in the interior of the motor vehicle. The storage positions may be, for example, storage compartments in a center console, glove box or in the trunk of a motor vehicle. But it can also be an existing storage compartment, z. B. an already built Cupholder, can be seen as a storage position. There may be more base bodies for several Storage positions are provided by the data processing device. It is also conceivable to provide a plurality of material colors of the base body.
Bei einem zweiten Schritt S2 des Verfahrens werden mehrere Standardbausteine, die am Basiskörper anordenbar sind, mittels der Datenverarbeitungseinrichtung bereitgestellt. Bei den Standardbausteinen kann sich beispielsweise um geometrische Formen, wie Zylinder, Pyramiden oder Quader handeln. Die Standardbausteine können ebenfalls in Form von vordefinierten funktionalen Elementen, wie zum Beispiel Cupholder, Kartenhalter, Mobiltelefonhalter oder Münzfach bereitgestellt werden. Der Fahrzeugbesitzer ist somit bei diesem Schritt in der Lage aus verschiedensten, aber zumindest einem, der Standardbausteinen zu wählenIn a second step S2 of the method, a plurality of standard components, which can be arranged on the base body, are provided by means of the data processing device. The standard building blocks may be, for example, geometric shapes such as cylinders, pyramids or cuboids. The standard modules can also be provided in the form of predefined functional elements, such as cup holders, card holders, mobile phone holders or coin holders. The vehicle owner is thus able to choose from a variety of, but at least one, the standard components in this step
In einem nächsten Schritt S3 wird die Auswahl des Standardbausteins durch den Fahrzeugbesitzer erfasst, indem der Fahrzeugbesitzer über die Datenverarbeitungseinrichtung seine Auswahl bestätigt.In a next step S3, the selection of the standard module by the vehicle owner is detected by the vehicle owner confirming his selection via the data processing device.
Bei einem vierten Schritt S4 wird der ausgewählte Standardbaustein an dem Basiskörper angeordnet. Dies kann automatisch durch die Datenverarbeitungseinrichtung geschehen oder der Fahrzeugbesitzer kann auch individuell den Standardbaustein frei anordnen. Es ist ebenfalls denkbar, dass nach einem automatischen Anordnen durch die Datenverarbeitungseinrichtung der Fahrzeugbesitzer bei diesem Schritt den automatisch angeordneten Standardbaustein noch selbst individuell anordnet. Weiterhin kann im Anschluss an dem Schritt S4 zum Schritt S2 zurückgesprungen werden, so dass es dem Fahrzeugbesitzer möglich sein kann, mehrere Standardbausteine an dem Basiskörper anzuordnen.In a fourth step S4, the selected standard module is arranged on the base body. This can be done automatically by the data processing device or the vehicle owner can also individually arrange the standard module freely. It is also conceivable that after an automatic arrangement by the data processing device, the vehicle owner still arranges the automatically arranged standard module himself in this step. Furthermore, it is possible to jump back to step S2 following step S4, so that the vehicle owner may be able to arrange a plurality of standard components on the base body.
Im nächsten Schritt S5 wird aus dem durch den Fahrzeugbesitzer in der Datenverarbeitungseinrichtung editierten Fahrzeugbauteil ein Datenmodell erstellt. Dieses Datenmodell kann mittels verschiedenster Datenübermittlungsvorrichtungen, z. B. einem mobilen Netzwerk, einem internen Netzwerk oder einem kabellosen Netzwerk übertragen werden.In the next step S5, a data model is created from the vehicle component edited by the vehicle owner in the data processing device. This data model can by means of various data transmission devices, eg. B. a mobile network, an internal network or a wireless network.
In einem letzten Schritt S6 kann das erzeugte Datenmodell bevorzugt mittels eines 3D-Druckers hergestellt werden. Dieser teilt sich verfahrenstechnisch in unterschiedliche Verfahren ein, so z. B. in Pulverbettverfahren, Freiraumverfahren, Flüssigmaterialverfahren und andere Schichtbauverfahren, eingesetzt werden. Beim 3D-Druck ist der Einsatz von Ressourcen sehr gering, da sowohl wenig Herstellungsmaterial, aber auch wenig Werkzeugverschleiss, keine Fräßwerkzeuge, keine Formwerkzeuge und auch keine Gussformen notwendig sind, wodurch enorm kostengünstig das Fahrzeugbauteil hergestellt werden kann.In a last step S6, the generated data model can preferably be produced by means of a 3D printer. This is divided procedurally into different procedures, such. In powder bed processes, free space processes, liquid material processes and other layer construction processes. In 3D printing, the use of resources is very low, since both low production material, but also little tool wear, no Fräßwerkzeuge, no molds and no molds are necessary, which can be produced at low cost, the vehicle component.
Das System zum Herstellen des Fahrzeugbauteils kann dabei bevorzugt in einer Fahrzeugniederlassung aufgestellt sein. Es sind aber auch Browsergestützte oder Applikationsgestützte Systemarten denkbar, so dass die Datenverarbeitungseinrichtung örtlich unabhängig ist. Das hergestellte Fahrzeugbauteil kann dann beispielsweise an eine Niederlassung zur Abholung geschickt werden, oder zu dem Fahrzeugbesitzer nach Hause.The system for producing the vehicle component can preferably be set up in a vehicle branch. However, browser-based or application-based system types are also conceivable, so that the data processing device is spatially independent. The manufactured vehicle component can then be sent, for example, to a branch office for pick-up, or to the vehicle owner's home.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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2016
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