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PZ31432 Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugfesselung für ein zu prüfendes Fahrzeug auf einen Fahrzeugprüfstand, wobei der Fahrzeugprüfstand einen Fahrtwindlüfter zur Temperaturregulierung aufweist.
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Fahrzeugprüfstände werden für unterschiedlichste Tests und zur Messungen unterschiedlichster Parameter von Fahrzeugen, wie zum Beispiel Abgasmessungen verwendet. In der Regel weisen sie entweder für jedes Rad oder für jede Achse verstellbare Rollen auf, auf denen das Fahrzeug - in der Regel an deren Scheitelpunkt- angeordnet wird. Um das Fahrzeug in dieser Stellung festzuhalten sind Fahrzeugfesselungen vorgesehen, welche über einen oder mehrere Verbindungspunkte mit dem Fahrzeug verbunden wird. Das Fahrzeug muss zwar durch die Fahrzeugfesselung auf den Rollen ausreichend stabilisiert werden, gleichzeitig sollte die Verbindung zum Fahrzeug aber elastisch genug sein damit durch Vibrationen und ähnliche kleine Bewegungen des Fahrzeugs die Anlage während der Messung nicht unnötig belastet wird und keine bzw. möglichst geringe zusätzlichen Kräfte in das Fahrzeug eingeleitet werden, welche die Messergebnisse verfälschen würden. Direkt vor der Fahrzeugfront wird ein Fahrtwindlüfter angeordnet, der den Fahrtwind simuliert und zum Kühlen des Motors dient. Dies wir u.a. auf von diversen Abgasgesetzgebungen gefordert und auch die einzuhaltenden Abstände sind häufig durch die Gesetzgebung festgelegt.
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Aus der
US 2009/0266525 A1 sind Fahrtwindlüfter bekannt, welche an den Seitenteilen der Auslassdüse Öffnungen vorsehen, durch die Gurte geführt werden. Diese Gurte werden am Fahrzeug festgemacht und dienen damit als Fahrzeugfessel. Der Nachteil dieser Ausführungsformen liegt in der relativ lockeren Festmachung des zu prüfenden Fahrzeuges. Das Fahrzeug kann einerseits entlang seiner Querachse verschoben werden, wodurch unvorteilhafter Weise längere Abgasschläuche vom Auspuff zu einer gegebenenfalls vorhandenen Abgasanalyse nötig sind. Diese Abgasschläuche sollten aber so kurz wie möglich geführt werden, damit das Risiko der Kondensatbildung minimiert wird. Andererseits kann sich das Fahrzeug in Richtung Fahrtwindlüfter bewegen. Dies ist besonders problematisch, da so die Räder des Fahrzeugs die Scheitelpunkte der Rollen verlassen können, eventuell sogar von den Rollen ganz abrollen können und damit das Fahrzeug den Fahrtwindlüfter oder andere Teile des Prüfungsaufbaus beschädigen. Um dies zu verhindern, müssen weitere Fesselungen vorgesehen werden, was den Prüfungsaufbau weiter verkompliziert.
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Die
DE 10 2005 001 556 B3 beschreibt Fahrzeugfesselungen, welche eine Fixierung des Fahrzeuges an nur einem Punkt durch eine am Fahrzeugprüfstand befestigte Linearführung in vertikaler Richtung vorsehen. Da die Fahrzeugfesselung fest mit dem Fahrzeugprüfstand verbunden ist und die Ausgangsöffnung des Fahrtwindlüfters eventuell abdeckt, muss der Fahrtwindlüfter in Abhängigkeit des Radstandes und des vorderen Überhanges des Testfahrzeugs oft verschoben werden, um Gesetzesvorgaben über den Maximalabstand zwischen Fahrzeugfront und Luftaustritt des Fahrtwindlüfters einzuhalten. Dies ist insbesondere dann sehr nachteilig wenn die Vorderachse des Fahrzeuges verschiebbar ist, da der Fahrtwindlüfter sehr schwer und damit schwierig und nur mit viel Zeitaufwand zu bewegen ist. Außerdem kann dieser, im Wesentlichen turmähnliche, Aufbau der Fahrzeugfessel die Ausgangsöffnung des Fahrtwindlüfters behindern oder sogar kollidieren und damit dessen Effektivität negativ beeinflussen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fahrzeugfesselung bereitzustellen, die auf möglichst einfache Weise eine stabile, aber dennoch leicht einstellbare Fesselung zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Fahrzeugfesselung durch zumindest einen schubsteifen Verbindungsarm gebildet ist, oder zumindest einen schubsteifen Verbindungsarm aufweist, sodass eine feste Verbindung zwischen Fahrzeug und Fahrtwindlüfter herstellbar ist.
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Dadurch, dass die Fahrzeugfesselung eine feste Verbindung zwischen Fahrtwindlüfter und Fahrzeug herstellt, wird eine Kollision der beiden Elemente miteinander bei Einstellung des Fahrtwindlüfters und/oder der Fahrzeugfesselung vermieden und damit mögliche Schäden verhindert. Außerdem wird die Einstellung der beiden erleichtert. Es wird dadurch auch die Wirkung des Fahrtwindlüfters optimiert, da sonst oft die Fahrzeugfesselung Teile der Ausgangsöffnung des Fahrtwindlüfters verdeckt. So kann diese verlorene Fläche auf ein Minimum reduziert oder ein Verlust ganz verhindert werden.
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Darüber hinaus werden so auch die auftretenden Zugkräfte an der Fahrzeugfesselung über den Lüfter in den Fahrzeugprüfstand eingeleitet. Eine aufwändige zusätzliche Fixierung der Fahrzeugfesselung ist somit nicht unbedingt notwendig.
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Das Fahrzeug kann an einem oder auch an mehreren Verbindungspunkten mit der Fahrzeugfesselung verbunden sein. Aufgrund des höheren Aufwandes ist es aber meist vorteilhaft, nur eine Verbindung vorzusehen, welche meist seitlich am Fahrzeug angeordnet wird. Dadurch kann es zu einer geringen Schrägstellung des Fahrzeuges während dessen Betriebes am Fahrzeugprüfstand kommen. Dies stört jedoch nicht, da diese Schrägstellung relativ stabil und gleichbleibend ist.
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Unter „fester Verbindung“ wird eine Verbindung verstanden, die den Bewegungsspielraum des Fahrzeuges auf ein Minimum reduziert, gegebenenfalls jedoch noch Bewegungen zulässt. Dies schließt auch gelenkige Verbindungen ein, beispielsweise Verbindungen von prinzipiell starren Schub- und Zugstangen über Ösenverbindungen mit Spiel oder über einen Schäkel. Dabei kann eine solche Schub- und Zugstange an beiden Enden eine Ösenverbindung aufweisen oder nur an einem Ende, wobei sie am anderen Ende eine starre Verbindung zu dem Fahrzeug bzw. einem Element der Fahrzeugfesselung oder Fahrtwindlüfter aufbaut. So kann das Fahrzeug zwar auf der Stelle vibrieren, sich aber nicht von den Rollen bewegen. Gegebenenfalls kann auch eine durchgehend starre Verbindung, beispielsweise durch ein durchgehend festgelegtes Gestänge vorgesehen sein, je nachdem welche Ausführungsform im vorliegenden Fall vorteilhafter ist.
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Unter „schubsteifer Verbindung“ wird eine Verbindung verstanden, welche bei den am Prüfstand maximal auftretenden Kräften ausreichend knickfest ausgebildet ist und somit alle, zwischen Fahrzeug und Fahrtwindlüfter bzw. Fahrtwindlüfter und Fahrzeugprüfstand auftretenden Kräften übertragen kann.
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Besonders vorteilhaft ist es, die Fahrzeugfesselung in den Fahrtwindlüfter zu integrieren. Dadurch wird der Aufbau der Anordnung weiter vereinfacht, da nur das gesamte Konstrukt -Fahrtwindlüfter mit Fahrzeugfesselung- vor dem Fahrzeug richtig positioniert werden muss. Insbesondere eine volle Integration der Fahrzeugfesselung ermöglicht eine weitere Optimierung des Platzes und der Form der Ausgangsöffnung, sodass die Temperaturregulierung des Fahrzeugs so gut wie möglich erfolgen kann und so wenig Oberfläche der Ausgangsöffnung wie möglich durch die Fahrzeugfesselung verdeckt wird. Besonders bei einer derartigen Ausführungsform kann die Fahrzeugfesselung so ausgeführt werden, dass die Distanz zwischen Fahrzeug und Fahrtwindlüfter möglichst klein gehalten wird. In der Regel werden hier Distanzen von ca. 300mm, wie beispielsweise in der Abgasgesetzgebung vorgeschrieben angestrebt.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Fahrzeugfesselung zumindest ein erstes Einstellelement zum Einstellen der Entfernung zwischen dem Fahrzeug und dem Fahrtwindlüfter auf. Dadurch kann insbesondere die Distanz zwischen Lufteinlass des Fahrzeuges und Ausgangsöffnung des Fahrtwindlüfters genau eingestellt werden und eingehalten. So kann der Verbindungspunkt optimal gewählt werden. Es wird bei den meisten Tests auf dem Fahrzeugprüfstand versucht, möglichst naturgetreue Bedingungen nachzustellen. Daher ist es von großer Bedeutung, durch den Fahrtwindlüfter die natürlichen Fahrtwindströmungen während der bestimmungsgemäßen Benutzung des Fahrzeuges zur Kühlung des Motors zu simulieren. In der Regel ist es vorteilhaft, deswegen den Abstand zwischen Fahrtwindlüfter und Fahrzeug sehr klein zu halten. Da der Lufteinlass bei verschiedenen Fahrzeugmodellen aber an unterschiedlichsten Stellen angeordnet, und die Front sehr unterschiedlich ausgeführt sein kann, ist es vorteilhaft, die Distanz einstellen zu können.
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Vorteilhafterweise weist die Fahrzeugfesselung ein zweites Einstellelement auf, welches die Position des schubsteifen Verbindungsarms entlang einer vertikalen Achse in Bezug auf das zu prüfende Fahrzeug einstellt.
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Der schubsteife Verbindungsarm stellt zumindest eine Verbindung der Fahrzeugfesselung mit dem Fahrzeug her. Der schubsteife Verbindungsarm sollte relativ schlank ausgeführt sein, um die Luftströmung des Fahrtwindlüfters so wenig wie möglich zu beeinflussen, jedoch stabil genug ausgeführt sein, um die auf ihn wirkenden Kräfte durch den Betrieb des Fahrzeuges aufzunehmen.
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Wenn das erste Einstellelement als Teil des schubsteifen Verbindungsarms ausgeführt wird, so ist damit eine kompakte und einfache Ausführungsform gefunden, die eine zusätzliche Einstellung ermöglicht und darum besonders vorteilhaft ist.
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Prinzipiell können auch mehrere schubsteife Verbindungsarme vorgesehen sein, welche mehrere Verbindungen zu dem Fahrzeug herstellen. Das erste, bzw. ebenso das zweite Einstellelement kann dabei so ausgeführt sein, dass es einen, oder beide schubsteife Verbindungsarme einstellt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist für jeden schubsteifen Verbindungsarm ein eigenes, erstes sowie ein eigenes zweites Einstellelement vorgesehen. Gleiches gilt für gegebenenfalls vorgesehene andere Einstellelemente.
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Das zweite Einstellelement ermöglicht es, die Position des schubsteifen Verbindungsarms in vertikaler Richtung an das zu prüfende Fahrzeug anzupassen. Durch die Höhenverstellung kann sich die Fahrzeugfesselung an die unterschiedlichen Bauweisen der Fahrzeuge anpassen und so immer eine optimale Verbindung mit dem Fahrzeug aufbauen.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das zweite Einstellelement so ausgeführt, dass die Ausgangsöffnung des Fahrtwindlüfters von der Fahrzeugfesselung nicht abgedeckt wird, wenn sich der schubsteife Verbindungsarm in einer Position unterhalb der unteren Begrenzung der Ausgangsöffnung befindet. Befindet sich der Verbindungspunkt nämlich unterhalb des Lufteinlasses des Fahrzeuges, so wird optimaler Weise die Ausgangsöffnung oberhalb des Verbindungspunktes angeordnet. Damit ergibt sich keine Notwendigkeit, dass die Fahrzeugfesselung die Auslassöffnung abdeckt und damit den Luftstrom stört.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird ein drittes Einstellelement vorgesehen, das die Position des schubsteifen Verbindungsarms entlang einer Querachse in Bezug auf das zu prüfende Fahrzeug einstellt. Dadurch kann die Verbindung mit dem Fahrzeug an verschiedenen Stellen der Front des Fahrzeuges hergestellt werden.
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Insbesondere wenn sowohl ein drittes Einstellelement als auch ein bereits beschriebenes zweites Einstellelement und/oder erstes Einstellelement vorgesehen ist, so ist die Fahrzeugfesselung so flexibel, dass sie sich an die Eigenheiten der jeweiligen Fahrzeuge anpassen lässt. Es können verschiedene Verbindungspunkte am Fahrzeug verwendet werden, abhängig von der durchgeführten Messung bzw. der Bauart des Fahrzeugs. Solche Ausführungsformen sind so flexibel auf das Fahrzeug einstellbar, dass der Fahrtwindlüfter bei Wechsel des Fahrzeuges nur wenig oder mitunter gar nicht bewegt werden muss, wodurch der Aufbau der Versuchsanordnung stark erleichtert und beschleunigt wird.
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Besonders vorteilhaft ist, wenn die gegebenenfalls vorgesehenen Einstellelemente zumindest teilweise als Linearführung ausgeführt sind. Diese zeichnen sich durch einen einfachen und platzsparenden Aufbau aus und sind leicht bedien- und einstellbar. Sie sind gleichzeitig widerstandsfähig gegen Belastungen und können so die auf sie wirkenden Kräfte durch den Betrieb des Fahrzeuges aufnehmen. Wenn das dritte Einstellelement unterhalb der Ausgangsöffnung des Fahrtwindlüfters angebracht wird, so wird damit eine Behinderung des Luftstromes vermieden und das dritte Einstellelement kann über die gesamte Breite des Fahrtwindlüfters oder sogar darüber hinaus ausgeführt werden um so die Wahl des Verbindungspunktes mit dem Fahrzeug so breit wie möglich zu gestalten. Linearführungen können in Form eines Profils mit einem darauf bewegbaren Schlitten ausgeführt werden, wobei der Schlitten vorzugsweise durch eine Schraube auf dem Profil festgelegt werden kann. Eine alternative Ausführungsvariante weist eine oder mehrere Spindeln zumindest teilweise mit Gewinde auf, wobei der Schlitten auch passende Innengewinde zum Fahren entlang der Spindeln aufweist.
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Ausführungsvarianten, die eine Kombination des ersten, zweiten und dritten Einstellelements bzw. eine Teilmenge aus diesen vorsehen, können auf unterschiedlichste Art ausgeführt werden. Beispielsweise kann ein drittes Einstellelement auf der Außenhülle des Fahrtwindlüfters angebracht sein. Dieses dritte Einstellelement weist eine bewegliche dritte Komponente, beispielsweise in Form eines Schlittens auf, welche das zweite Einstellelement trägt. Dieses trägt wiederum auf einer beweglichen zweiten Komponente das erste Einstellelement, dass mit dem schubsteifen Verbindungsarm verbunden ist oder gar in den schubsteifen Verbindungsarm eingebaut ist. Die Reihenfolge der Einstellelemente kann auch je nach Anforderung in den Ausführungsformen unterschiedlich gewählt werden.
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Der Verbindungspunkt mit dem Fahrzeug kann abhängig von der Bauart des Fahrzeugs und der Ausführungsvariante der Fahrzeugfesselung unterschiedlich gewählt werden. Beispielsweise kann ein Verbindungspunkt direkt an der Karosserie bzw. dem Stoßfänger gewählt werden. Vorteilhafterweise kann aber auch die Fahrzeugfesselung eine Verbindung mit einer Abschleppöse des Fahrzeuges eingehen, wodurch eine beschädigungsfreie Kraftübertragung sichergestellt ist. Da die meisten Fahrzeuge im vorderen Bereich eine solche Abschleppöse besitzen, diese Ösen Kräfte gut aufnehmen können und sie sich fast immer unterhalb des Lufteinlasses befinden, sind sie besonders gut als Ankerpunkt geeignet. Sie sind auch leicht mit einer Stange über eine Ösenverbindung oder beispielsweise über einen Schäkel verbindbar, es können aber auch starre Verbindungen, beispielsweise mit verschraubbaren Zangengreifern oder Klemmgreifern über sie hergestellt werden.
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Um die kleinen Bewegungen, wie beispielsweise Vibrationen, des Fahrzeugs während dessen Betrieb abzufedern kann es vorteilhaft sein, ein oder mehrere Federelemente vorzusehen, welche die Bewegungen dämpfen. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn diese Federelemente mit gegebenenfalls vorgesehenen Einstellelementen verbunden oder in ihnen eingebaut werden, um diese zu entlasten. Solche Federelemente können beispielsweise durch Gummidämpfer oder Stoßdämpfer mit oder ohne Federsystem ausgeführt sein.
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Wenn der Fahrtwindlüfter, der mit der Fahrzeugfesselung verbunden ist, Räder aufweist, so kann dieser leichter verschoben werden. Auch wenn Lüfter dieser Art in der Regel sehr schwer sind und deswegen auch nur unter Mühen zu bewegen sind, so stellen Räder ein gutes und einfaches Mittel zur Erleichterung der Bewegung dar.
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Um eventuelle Verschiebungen der einzelnen Elemente des Fahrzeugprüfstandes zu verhindern und die Sicherheit des Fahrzeugprüfstandes zu erhöhen ist es vorteilhaft ein vorzugsweise schubsteifes Verbindungselement vorzusehen, dass den Fahrtwindlüfter mit dem Fahrzeugprüfstand verbindet. Dadurch kann der Fahrtwindlüfter an dem Fahrzeugprüfstand festgelegt werden und selbst minimale Verschiebungen zwischen ihnen verhindert werden. Dies ist insbesondere wichtig, wenn der Fahrtwindlüfter Räder aufweist. Ein derartiges Verbindungselement kann vorzugsweise lösbar ausgeführt sein, damit gegebenenfalls der Fahrtwindlüfter umpositioniert und danach abermals am Fahrzeugprüfstand festgelegt werden kann. Dies hat den Vorteil, dass der Fahrtwindlüfter nicht durch den Benutzer verfahren werden muss, sondern dieser lediglich die Feinjustage bewältigen muss, was ein im Wesentlichen vereinfachteres Handling nach sich zieht.
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In der Folge wird die vorliegende Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten nicht einschränkenden Ausführungsvarianten näher erläutert. Es zeigen schematisch:
- 1 einen Teil eines Prüfungsaufbaus mit einer erfindungsgemäßen Fahrzeugfesselung in einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung in einer Seitenansicht;
- 2 einen Teil eines Prüfungsaufbaus mit einer erfindungsgemäßen Fahrzeugfesselung in einer zweiten Ausführungsvariante der Erfindung in einer Draufsicht.
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In 1 wird ein Teil eines Prüfungsaufbaus gezeigt, wobei sich das Fahrzeug 1 bereits auf den Scheitelpunkten der Rollen 11 eines Fahrzeugprüfstandes 10 befindet. Eine Fahrzeugfesselung 2 ist über einen Verbindungspunkt 3 mit dem Fahrzeug 1 verbunden und weist einen schubsteifen Verbindungsarm 4 auf, welcher mit einem ersten Einstellelement 5 verbunden ist. Dieses erste Einstellelement 5 besitzt einen ersten Schlitten 5a, welcher mehrteilig aufgebaut ist und über ein Innengewinde und/oder ein Außengewinde verfügt, um so geringe Längenänderungen vornehmen zu können, der Schlitten 5a kann sich quer zur Fahrzeugrichtung entlang einer Art Spange bewegen und blockiert werden 5b greift und darauf bewegt werden kann. Diese Achse 5b erstreckt sich im Wesentlichen entlang der Längsachse des Fahrzeuges 1. Der schubsteife Verbindungsarm weist einen Hohlraum auf, in dem der erste Schlitten 5a befestigt ist und der einen Teil der ersten Spindel 5b aufnehmen kann. Je nachdem welche Position der erste Schlitten 5a auf der ersten Spindel 5b einnimmt wird ein größerer oder kleinerer Teil der ersten Spindel 5b vom Hohlraum aufgenommen. Die erste Spindel 5b ist des Weiteren auf zwei zweiten Schlitten 6a eines zweiten Einstellelementes 6 angebracht. Das zweite Einstellelement 6 weist zwei zweite Spindeln 6b auf, welche beide auf der Außenhülle eines Fahrtwindlüfters 7 angeordnet sind. Der Fahrtwindlüfter 7 weist Räder 13 sowie eine abnehmbares Verbindungselement 12 auf, wobei das Verbindungselement 12 an dem Fahrzeugprüfstand 10 festgelegt ist. Wenn der Fahrtwindlüfter 7 durch das Verbindungselement 12 an dem Fahrzeugprüfstand 10 festgelegt ist, kann man durch Einstellung des ersten Einstellelements 5 nicht nur die Distanz 8 zwischen dem Fahrzeug und dem Fahrtwindlüfter 7 verändern, sondern auch das Fahrzeug 1 entlang einer horizontalen Achse 9 am Fahrzeugprüfstand bewegen. Dies kann vorteilhaft sein, um die Position des Fahrzeugs 1 auf den Rollen 11 genau einzustellen. Außerdem kann so auf das Verschieben des Fahrtwindlüfters 7 bei Wechsel des Fahrzeugs 1 verzichtet werden. Wenn die Position des Fahrtwindlüfters 7 richtig gewählt wird, so können Fahrzeuge verschiedener Gestaltungsform auf den Fahrzeugprüfstand 10 aufgebracht werden und die Fahrzeugfesselung 2 angelegt werden. Durch Einstellung des ersten Einstellelements 5 kann nun die Fahrzeugposition auf den Rollen 11 genau eingestellt werden, vorausgesetzt die Distanz 8 ist klein genug um die zu erwünschten Tests problemlos durchführen zu können.
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In 2 wird eine weitere Ausführungsform offenbart. Eine Fahrzeugfesselung 2 weist ein drittes Verbindungselement 15 mit einer ein Gewinde aufweisende dritten Spindel 15b und einem darauf fahrendem dritten Schlitten 15a auf, wobei der dritte Schlitten 15a ein Innengewinde aufweist, das in das Gewinde der dritten Spindel 15b greift. So kann der dritte Schlitten 15a durch Drehen der dritten Spindel 15b entlang der dritten Spindel 15b verschoben werden. Auf dem dritten Schlitten 15a ist ein schubsteifer Verbindungsarm 4 angebracht, welcher als Schub- und Zugstange ausgeführt ist. Durch Austausch der Schub- und Zugstange mit einer längeren oder kürzeren Schub- und Zugstange kann die Distanz 8 zwischen Fahrzeug 1 und Fahrtwindlüfter 7 eingestellt werden. Die Schub- und Zugstange weist sowohl bei der Verbindung mit der Abschleppöse 14 als auch bei der Verbindung mit der Verbindungsöse des dritten Schlittens 15a ein Spiel auf, wodurch sich das Fahrzeug 1 in geringem Maß bewegen kann. Dies ist erwünscht, da so das Fahrzeug 1 bei Betrieb an der Stelle vibrieren kann. Die dritte Spindel 15b ist auf zweiten Schlitten 6a befestigt, welche ein Innengewinde aufweisen und über dieses mit zweiten Spindeln 6b in Verbindung stehen. Diese zweiten Spindeln 6b weisen ein zum Innengewinde des zweiten Schlittens 6a passendes Gewinde auf, wodurch die zweiten Schlitten 6a darauf hin und her bewegt werden können. Die zweiten Spindeln 6b erstrecken sich entlang einer im Wesentlichen vertikalen Achse.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2009/0266525 A1 [0003]
- DE 102005001556 B3 [0004]