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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein Benutzerschnittstellen-Diensteübergabe- bzw. -übertragungssystem, bei dem es sich bei der Übergabe um Dienste wie das elektrische Aufladen von Akkumulatoren, die Datenübertragung usw. handeln kann. Das System ist nützlich für diverse Anwendungen und insbesondere für Kleingeräte wie ein tragbares Audio-Wiedergabegerät, ein miniaturisiertes vibrotaktiles Gerät zur hochauflösenden haptischen Rückkopplung, mit dem sich immersive Erlebnisse in Video-, Spiel- und Musikanwendungen erzeugen lassen, etc.
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Hintergrund und Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik sind vielfältige Systeme zum Aufladen von Akkumulatoren sowie zur Übertragung von Daten und anderen Diensten zwischen zwei separaten Geräten wie Computern, Mobiltelefonen, Stromquellen usw. bekannt. Einige dieser Systeme arbeiten drahtlos, andere mit einer direkten physischen Verbindung zwischen den beiden Geräten. Letztere Systeme – die man bspw. zum elektrischen Aufladen eines Gerätes braucht – enthalten eigens zugewiesene Schnittstellen wie Stecker und Buchsen usw., über die die Diensteübergabe zwischen den Geräten erfolgen kann.
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Die
DE 10 2012 008 140 A1 offenbart ein elektronisches Gerät und ein abnehmbares Verbindungselement, wobei das elektronische Gerät ein erstes magnetisches Element sowie eine Satz erster Datenendgeräte umfasst, die beide in einem Aufnahme-Hohlraum angeordnet sind und wobei das Verbindungselement einen Körperabschnitt und einen Einsetzabschnitt aufweist, der mit einem zweiten magnetischen Element sowie einem Satz zweiter Datenendgeräte versehen und so angepasst ist dass er in den Aufnahme-Hohlraum des elektronischen Gerätes eingesetzt werden kann. Das abnehmbare Verbindungselement hat jedoch nur eine Funktionalität, nämlich eine elektrische Dienstespeisung, wenn das abnehmbare Verbindungsstück und das elektronische Gerät miteinander verbunden werden.
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Die
DE 20 213 101 011 U1 offenbart eine magnetische Steckverbindung mit einem ersten und einem zweiten Verbindungselement, die miteinander gekoppelt werden, um eine Daten- und/oder Stromspeiseverbindung herzustellen, wobei beide Verbindungselemente eine magnetische Einheit bilden, in der die Verbindungselemente zueinander angezogen werden, wobei das erste Verbinderelement eine erste abgestützte Kontaktfeder hat, die von einem Kontaktstift gestützt wird und eine erste Verbindungsleitung aufweist und den ersten Kontaktstift berührt. Es ist jedoch nur eine mögliche Daten- und/oder Stromspeiseverbindung offenbart, aber keine Möglichkeit des Empfangs von Benutzereingaben, wenn das erste und das zweite Verbindungselement getrennt sind.
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Die
EP 2 736 127 A1 offenbart einen Leitungsverbinder für ein elektronisches Gerät, das einen Verbinderanschluss, ein oder mehr magnetische Kopplungsteile, die um den Anschluss herum angeordnet sind, eine Leitungsanschlussvorrichtung, die mit dem Verbinderanschluss lösbar gekoppelt ist, sowie ein oder mehr magnetische Kopplungskörper aufweist, die im Verbinderanschluss angeordnet und gleichgepolt wie jedes der magnetischen Kopplungsteile sind. Jeder der einen oder mehreren magnetischen Kopplungsteile und jeder der einen oder mehreren magnetischen Kopplungskörper ist so angeordnet, das sie eine Abstoßung in Gegenrichtung erfahren, wenn der Leitungsverbinder in umgekehrter Richtung aufgesteckt wird.
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Die
US 2014/0065847 A1 offenbart eine Vorrichtung mit einem Ansetzbereich und einem Kontaktfeld in einer Kopplungsfläche, bei der das Kontaktfeld ein oder mehr Magnete sowie eine Vielzahl von Verbindungselementen auf dem Kontaktfeld aufweist. Der Umriß des einen oder der mehreren Magnete und der Verbindungselemente umschließt einen Kopplungsfläche, wobei der Ansetzbereich größer als die und unabhängig von der Kopplungsfläche ist. Es sind jedoch nur eine Kopplungsfläche und nur ein Ansetzfeld offenbart mit der Funktion, miteinander verbunden zu werden. Für den Fall einer Trennung ist keine zusätzliche Funktion offenbart – bspw. die Möglichkeit zur Aufnahme von Benutzereingaben.
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Die
US 2006/0145663 A1 offenbart eine Anzahl von Geräteschnittstellen, die mit Magnetkräften arbeiten können, um verschiedene Geräte aneinander zu befestigen, wobei auf die elektrischen Kontaktelemente magnetische Kräfte ausübbar sind oder von ihnen ausgehen können, um paarweise zusammenwirkende Elemente zueinander zu ziehen. Zusätzlich können die distalen Enden der Kontaktelemente mit gepaart zusammenwirkenden Kontaktflächen ausgeführt sein. Wie in den vorgenannten Fällen ist jedoch nur eine einzige Funktionalität der Kontaktelemente offenbart.
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Die
US 2014/0362510 A2 offenbart eine Informationsverarbeitungsvorrichtung mit einem ersten Gerät mit einer Sichteinheit und ein zweites Gerät, das ausgeführt ist, eine Informationsein- und/oder -ausgabe auszuführen und die Informationen zur ersten Vorrichtung hin und/oder von ihr weg zu übertragen, wobei ein eine Fehllage erkennendes Teil ausgeführt ist, zu erfassen, ob die erste und die zweite Vorrichtung korrekt miteinander ausgerichtet sind. Die erste Vorrichtung weist mehrere erste und die zweite Vorrichtung mehrere zweite Magnete auf, wobei die erste und die zweite Vorrichtung mittels der Anziehung der ersten und zweiten Magnete miteinander versperrt sind, wenn die erste und die zweite Vorrichtung einander überlappen. Sind die Geräte getrennt, liegt keine zusätzliche Funktion wie bspw. die Möglichkeit eines Empfangs von Benutzereingaben vor.
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Folglich benutzen alle bekannten Systeme zur Diensteübergabe fest zugeordnete Schnittstellen, die zusätzliche Kosten und insbesondere zusätzlichen Raumbedarf bedingen. Letzterer Umstand kann kritisch sein, wenn mindestens eines der Geräte, zwischen denen Dienste übertragen werden sollen, klein ist und nicht genug Raum zur Aufnahme der Schnittstellen bietet. Ein Beispiel hierfür ist ein am Handgelenk zu tragendes Gerät zur hochauflösenden haptischen Rückkopplung zum Schaffen immersiver Erlebnisse in Video-, Spiel- und Musikanwendungen unter Benutzung eines vibrierenden Aktors, wie in der
DE 10 2015 111 527.1 und der
DE 10 2016 108 690.8 der Anmelderin beschrieben. Weiterhin neigen Schnittstellen allgemein zur Aufnahme von Schmutz, Staub, Flüssigkeiten usw. und sind oft in Folge ihrer technischen Elemente (Stifte usw.) ästhetisch wenig anziehend, so dass sie, wenn nicht im Einsatz, manchmal mit zusätzlichen Elementen abgedeckt werden müssen.
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Folglich ist es allgemein wünschenswert, die Anzahl der Schnittstellen an Geräten gering zu halten. Insbesondere besteht Bedarf an einem Diensteübergabesystem, das die Anzahl der Schnittstellen reduziert und so nicht nur kostengünstig, sondern auch raumsparend ausgeführt ist, was bei Kleingeräten von Bedeutung sein kann. Weiterhin verringern weniger Schnittstellen die Gefahr einer Aufnahme von Schmutz usw.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1A zeigt in der Draufsicht ein Schnittstellen-Diensteübergabesystem bei getrennten Geräten;
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1B zeigt das System der 1A bei aneinandergesteckten Geräten;
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2A zeigt als Perspektive das Schnittstellen-Diensteübergabesystem bei getrennten Geräten;
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2B zeigt das System der 2A bei aneinandergestecken Geräten;
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3A zeigt das Schnittstellen-Diensteübergabesystem bei getrennten Geräten geschnitten in der Draufsicht;
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3B zeigt das System der 3A bei aneinandergestecken Geräten; und
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4 eine schaubildliche Draufsicht des Schnittstellen-Diensteübergabesystems bei getrennten Geräten.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Diensteübergabesystem bereit zu stellen, das die Anzahl der Schnittstellen verringert und nicht nur kostengünstiger ist, sondern auch Raum einspart, so dass das System insbesondere für Kleingeräte geeignet ist, bei denen der Raumbedarf Probleme aufwirft. Weiterhin soll die Gefahr einer Aufnahme von Schmutz in den Schnittstellen geringer sein.
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Die vorliegende Erfindung schafft ein Benutzerschnittstellen-Diensteübergabesystem, umfassend ein erstes Gerät mit einer Benutzerschnittstelle mit mindestens zwei Knöpfen die aus der Schnittstelle auswärts vorragen und Benutzereingaben aufnehmen; gekennzeichnet durch ein zweites Gerät mit einer Gegenfläche mit mindestens zwei Elementen und eine Ausrichteinrichtung, wobei die mindestens zwei Knöpfe ein elektrisch leitfähiges Material aufweisen und an eine erste Diensteschaltung im ersten Gerät angeschlossen sind und die mindestens zwei Elemente ein elektrisch leitfähiges Material aufweisen und an einer zweiten Diensteschaltung im zweiten Gerät angeschlossen sind, und wobei die mindestens zwei Knöpfe und die mindestens zwei Elemente so angeordnet sind, dass jeder der mindestens zwei Knöpfe einem der mindestens zwei Elemente zugewandt und elektrisch mit ihm verbunden ist, wenn die Benutzerschnittstelle und die Gegenfläche aneinander geführt und von der Ausrichteinrichtung ausgerichtet werden, so dass eine elektrische Übergabe von Diensten zwischen der ersten und der zweiten Diensteschaltung über die mindestens zwei Knöpfe und die mindestens zwei Elemente erfolgen kann.
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Weitere vorteilhafte Merkmale lassen sich der Beschreibung und den Ansprüchen entnehmen.
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Ausführliche Beschreibung der bevorzugen Ausführungsformen
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Arbeitet ein System zum Aufladen, zur Datenübergabe oder zur Übergabe anderer Dienste zwischen zwei separaten Geräten (bspw. Computer, Handys, Stromquellen usw.) an Stelle einer drahtlosen mit einer direkten physischen Verbindung, muss es an jedem Gerät zugewiesene Schnittstellenelemente wie Stecker, Fassungen usw. aufweisen, um die Diensteübergabe zwischen den Geräten zu ermöglichen. Ein solches System ist bspw. zum Aufladen des Akkumulators eines Geräts erforderlich.
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Die vorliegende Erfindung geht aus von dem Umstand, dass zugewiesene physische Schnittstellen bspw. zum Laden eines Geräts über ein anderes nötig sind, führt jedoch diesen Ansatz einen Schritt weiter mit der erfindungsgemäßen Idee, die Gesamtanzahl der Schnittstellen an einem Gerät zu verringern, indem eine Benutzerschnittstelle an dem Gerät auch für die Übergabe eines weiteren Dienstes (bspw. Laden des Akkumulators) eingesetzt wird. Ist der verfügbare Platz von Bedeutung – wie im Fall von Kleingeräten wie bspw. Musikwiedergabegeräten oder für das am Handgelenk zu tragende Gerät der Anmelderin für die hochauflösende haptische Rückkopplung zwecks Erzeugung immersiver Erfahrungen in Video-, Spiel-, Musik- und anderen immersiven Anwendungen unter Verwendung eines vibrierenden Aktors – kann die Verringerung der Anzahl der Schnittstellen von grundlegender Bedeutung sein Jede Maßnahme, mit der sich die Abmessungen des Geräts verringern lassen, ist äußerst wertvoll.
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Die
1A,
2A,
3A und
4 zeigen das erfindungsgemäße Aufladesystem in einer Ansicht, in der die beiden zu koppelnden Geräte voneinander getrennt sind. Das System weist ein erstes Gerät
1 mit einer Benutzerschnittstelle
2 mit zwei Knöpfen
3,
4 zum Empfang von Benutzereingaben auf, die aus der Schnittfläche herausragen. Die Knöpfe
3,
4 können taktile Schalter, die, wenn gedrückt, einwärts rücken, oder kapazitive Schalter sein und dazu dienen, bspw. die Lautstärke einstellen, falls das erste Gerät
1 ein Audiowiedergabegerät oder ein Handgelenkgerät zur haptischen hochauflösenden Rückkopplung ist, mit dem sich immersive Erlebnisse für Video-, Musik-, und andere immersive Anwendungen unter Anwendung eines Vibrationsaktors erzeugen lassen, wie in der
DE 10 2015 111 527.1 und der
DE 10 2016 108 690.8 der Anmelderin offenbart.
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Das System weist weiterhin ein zweites Gerät 5 mit einer Gegenfläche 6 auf, wobei das zweite Gerät 5 ein Sender sein kann, der zur hochauflösenden haptischen Rückkopplung Audiosignale drahtlos an das Handgelenkgerät 1 sendet, um unter Verwendung eines Vibrationsaktors immersive Erfahrungen für Video-, Spiel-, Musik- und andere immersive Erfahrungen zu erzeugen. Werden die Geräte 1, 2 zueinander gebracht, liegen die Benutzerschnittstelle 2 und die Gegenfläche 6 einander zugewandt; mit einer Ausrichteinrichtung wird ein korrekter Kontakt zwischen der Benutzerschnittstelle 2 und der Gegenfläche 6 ermöglicht, d. h. eine Fehlausrichtung der Benutzerschnittstelle 2 bezüglich der Gegenfläche 6 verhindert. Die Ausrichteinrichtung kann zahlreiche unterschiedliche Formen annehmen. Bei einer mechanischen Ausrichteinrichtung kann es sich bspw. um Vorsprünge auf der Benutzerschnittstelle 2 oder der Gegenfläche 6 und komplementäre Vertiefungen auf der Gegenfläche bzw. der Benutzerschnittstelle handeln, es kann sich um ähnliche Geometrien der Benutzerschnittstelle 2 und der Gegenfläche 6 handeln derart, dass die eine die Gestalt oder den Umriss der anderen spiegelt. Die Ausrichteinrichtung kann auch nichtmechanich sein und bspw. zwei entgegengesetzt gepolte Magnete auf der Benutzerschnittstelle 2 und der Gegenfläche 6 aufweisen, die so angeordnet sind, dass jeder der zwei Schnittstellenmagneten 13, 13' einem der zwei Gegenflächenmagneten 14, 14' zugewandt liegt, wenn die Benutzerschnittstelle 2 und die Gegenfläche 6 aneinander geführt werden, wobei – als Ergebnis der gegenseitigen Polaritäten – die Schnittstellenmagnete 13, 13' und die Gegenflächenmagnete 14, 14' einander nur anziehen, wenn die Benutzerschnittstelle 2 und die Gegenfläche 6 in eine bestimmte Ausrichtung zueinander gebracht sind, so dass nur eine bestimmte Orientierung der Benutzerschnittstelle 2 relativ zur Gegenfläche 6 zulässig ist. Kombinationen unterschiedlicher Ausrichteinrichtungen sind ebenfalls möglich.
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Die Magneten 13, 13' und 14, 14' dienen auch dazu, die beiden Geräte 1, 5 aneinander zu halten. Dementsprechend ist eine Ausführungsform möglich, in der mechanische Ausrichteinrichtungen wie bspw. Vorsprünge und Vertiefungen an der Benutzerschnittstelle 2 bzw. der Gegenfläche 6 mit einem Magnet pro Benutzerschnittstelle 2 und Gegenfläche 6 kombiniert werden. In diesem Fall weisen die Benutzerschnittstelle 2 einen ersten Magneten 13 einer ersten Polarität und die Gegenfläche 6 einen zweiten Magneten 14 mit einer zweiten, der ersten entgegengesetzten Polarität auf. Der erste und der zweite Magnet 13, 14 sind so angeordnet, dass sie einander zugewandt sind und einander anziehen, wenn die Benutzerschnittstelle 2 und die Gegenfläche 6 zusammengeführt und von der Ausrichteinrichtung ausgerichtet sind, so dass das erste und das zweite Gerät aneinander gehalten werden. Werden keine Magnete benutzt, lässt sich zwischen den beiden Geräten z. B. eine Rastverbindung verwenden.
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Die Gegenfläche 6 des zweiten Geräts 5 weist weiterhin zwei Elemente 7, 8 auf, die so angeordnet sind, dass jedes von ihnen einem der beiden Knöpfe 3, 4 auf der Benutzerschnittstelle 2 des ersten Geräts 1 zugewandt ist, wenn Benutzerschnittstelle 2 und Gegenfläche 6 zusammengeführt und von der Ausrichteinrichtung ausgerichtet werden. Die beiden Knöpfe 3, 4 auf der Benutzerschnittstelle 2 des ersten Geräts 1 weisen ein elektrisch leitfähiges Material auf und sind an eine erste Diensteschaltung 9 im ersten Gerät angeschlossen; die beiden Elemente 7, 8 auf der Gegenfläche 6 des zweiten Geräts 5 weisen ein elektrisch leitfähiges Material auf und sind an eine zweite Diensteschaltung 10 im zweiten Gerät 5 angeschlossen. Werden also die Benutzerschnittstelle 2 und die Gegenfläche 6 zusammengeführt und von der Ausrichteinrichtung ausgerichtet, sind die Knöpfe 3, 4 mit den Elementen 7, 8 elektrisch verbunden, so dass über die mindestens zwei Knöpfe 3, 4 und die mindestens zwei Vertiefungen 7, 8 eine elektrische Diensteübergabe zwischen der ersten Schaltung 9 im ersten Gerät 1 und der zweiten Schaltung 10 im zweiten Gerät 10 hergestellt wird.
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Handelt es sich beim ersten und zweiten Gerät 1, 5 um das Handgelenkgerät bzw. den Sender, die oben erwähnt sind, kann es sich bei der elektrischen Verschaltung der zugehörigen Schaltungen 9, 10 um ein Aufladen des Handgelenkgeräts 1 aus dem Sender 2 handeln, wenn das erste Gerät bspw. ein Akkumulator ist und die zweite Schaltung 10 im Sender 2 an eine Stromquelle 15 angeschlossen ist. Auf diese Weise lässt sich der Sender 2 selbst laden und zum Laden des Handgelenkgeräts 1 verwenden. So benötigt das Handgelenkgerät 1 keine zusätzliche Ladeschnittselle – stattdessen wird die vorhandene Benutzerschnittstelle mit den Lautstärkeknöpfen 3, 4 auch zum Laden des Handgelenkgeräts verwendet.
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Andere Verschaltungen und Übergaberichtungen sind natürlich ebenfalls möglich. Generell kann eine der ersten 9 bzw. zweiten 10 Diensteschaltungen eine Strom- und/oder eine Datenversorgungseinheit und die andere der ersten 9 bzw. zweiten 10 Diensteschaltungen entsprechend eine Daten- und/oder eine Stromempfangseinheit sein. Bspw. kann die erste Diensteschaltung 9 im ersten Gerät 1 eine Strom- und/oder Datenempfangseinheit und die zweite Diensteschaltung 10 eine Strom- und/oder Datenversorgungseinheit sein, so dass Strom und/oder Daten aus dem zweiten Gerät 2 zum ersten Gerät 1 oder umgekehrt übertragen wird/werden.
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Weitere Aspekte lassen sich in das erfindungsgemäße Benutzerschnittstelle-Ladesystem aufnehmen. Bspw. Können die beiden Elemente 7, 8 in der Gegenfläche 6 des zweiten Geräts 5 weiterhin Vertiefungen 11, 12 zur Aufnahme der beiden Knöpfe 3, 4 an der Benutzerschnittstelle 2 des ersten Geräts 1 umfassen derart, dass kein Spalt zwischen dem ersten und dem zweiten Gerät 1, 5 verbleibt, wenn die Benutzerschnittstelle 2 und die Gegenfläche 2 aneinandergeführt und von der Ausrichteinrichtung ausgerichtet werden. Falls sich auf der Benutzerschnittstelle 2 bzw. der Gegenfläche 6 zwei Magnete 13, 13' bzw. 14, 14' befinden, lassen sie sich hinter den beiden Knöpfen 3, 4 bzw. den beiden Elementen 7, 8 anordnen, insbesondere die Magnete 13, 13' können in den Knopfbechern der Knöpfe 3, 4 angeordnet werden. In diesem Fall muss sichergestellt sein, dass das leitfähige Material der Knöpfe 3, 4 und der Elemente 7, 8 für das magnetische Feld der Magnete 13, 13' und 14, 14' durchlässig ist. Ein geeignetes Material wäre nichtrostender Stahl wie bspw. SUS316. Auch sei darauf hingewiesen, dass die Anzahl der Knöpfe, Elemente und Magnete jeweils nicht auf zwei beschränkt ist.
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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 102012008140 A1 [0003]
- DE 20213101011 U1 [0004]
- EP 2736127 A1 [0005]
- US 2014/0065847 A1 [0006]
- US 2006/0145663 A1 [0007]
- US 2014/0362510 A2 [0008]
- DE 102015111527 [0009, 0023]
- DE 102016108690 [0009, 0023]
