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Die Erfindung betrifft eine Frostschutzkartusche gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Frostschutzsystem bestehend aus der Frostschutzkartusche und einer Frostschutzzuführeinrichtung eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 5. Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einem Frostschutzmitteleinlass gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 8.
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Kraftfahrzeuge haben üblicherweise einen Scheibenwaschmitteltank, in dem ein Waschmittel für die Scheibenwaschanlage enthalten ist. Das Waschmittel setzt sich aus einem Frostschutzmittel und einem Verdünnungsmittel auf Wasserbasis zusammen. Das Verdünnungsmittel kann zum Beispiel destilliertes Wasser sein. Dem Verdünnungsmittel muss das Frostschutzmittel zugesetzt werden, um den Gefrierpunkt des Verdünnungsmittels auf eine erforderliche Temperatur abzusenken. In Abhängigkeit der Konzentration des Frostschutzmittels im Verdünnungsmittel wird der Gefrierpunkt des Verdünnungsmittels zum Beispiel auf -10 °C, -30 °C oder -50 °C abgesenkt. Das Frostschutzmittel kann auch als Frostschutzkonzentrat bezeichnet werden, welches im bestimmungsgemäßen Gebrauch mit dem Verdünnungsmittel zu vermischen ist. Das Frostschutzmittel wird üblicherweise in Kunststofftanks oder - flaschen vertrieben, und der Benutzer führt es durch einen entsprechenden Einfüllstutzen in den Scheibenwaschmitteltank ein, der sich üblicherweise im Motorraum des Kraftfahrzeugs befindet. Zu diesem Zweck muss der Benutzer die Motorhaube öffnen und fixieren, und anschließend eine Abdeckung des Scheibenwaschmitteltanks entfernen, um die Befüllung durchzuführen. Dieser Vorgang ist nicht benutzerfreundlich, insbesondere für Benutzer mit körperlichen Einschränkungen. Darüber hinaus ist der Motorraum häufig verschmutzt, so dass sich der Benutzer ebenfalls an der Kleidung oder am Körper beschmutzen kann. Die Befüllung erfolgt mehrmals während einer Lebensdauer des Kraftfahrzeugs; zumindest immer dann, wenn der Scheibenwaschmitteltank leer ist.
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Die
DE 103 18 752 A1 beschreibt einen Sensor zur Messung einer Konzentration eines Frostschutzmittels in einem Wassergemisch durch ein Messelement, welches in das Wassergemisch eingetaucht ist. Das Wassergemisch befindet sich in einem Tank, der über eine Verbindungsleitung und eine Pumpeinrichtung mit einem Frostschutzmitteltank verbunden. Je nach gemessener Konzentration wird dem Wassergemisch eine entsprechende Menge des Frostschutzmittels zugeführt.
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Die
DE 10 2009 012 010 A1 beschreibt ein Frostschutzsystem, mit einem Waschwasserbehälter, einer Sensoreinheit an dem Waschwasserbehälter, einem mehrkammerigen Konzentratvorratsbehälter zur Aufnahme verschiedener flüssiger Konzentrate mit zumindest einer Frostschutzmittelkartusche, einer Waschkonzentratkammer und zumindest einer weiteren Waschkonzentratkammer sowie einer Mischvorrichtung, einer Waschwasserpumpe am Auslauf des Waschwasserbehälters sowie einer Windschutzscheibe, welche über zumindest eine Waschdüse mit Waschwasser und den dazu gemischten Konzentraten besprüht werden kann, wobei bei Temperaturen des Waschwassers nahe oder unterhalb des Gefrierpunkts in dem Waschwasserbehälter ein Frostschutzmittel aus der Frostschutzmittelkammer des mehrkammerigen Konzentratvorratsbehälters über eine Leitungsverbindung in den Waschwasserbehälter eingeleitet wird, und davon unabhängig bei einer Verschmutzung der Windschutzscheibe zumindest ein Waschkonzentrat aus zumindest einem der Waschkonzentratvorratsbehälter des mehrkammerigen Konzentratvorratsbehälters über zumindest eine der Leitungsverbindungen zu der Mischvorrichtung geleitet wird.
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Ähnliche Techniken sind aus der
US 5 141 160 A und der
US 6 732 953 A bekannt. Die
US 5 141 160 A beschreibt eine Vorrichtung zum Enteisen der Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs mit einer Windschutzscheibenwaschvorrichtung, die eine Pumpe zum Zuführen von Waschflüssigkeit zu der Waschvorrichtung und einen druckbeaufschlagten Behälter aufweist, aus dem Methanol durch ein Ventil ausgelassen wird, um es mit der Waschflüssigkeit zu vermischen. Die
US 6 732 953 A beschreibt ein Scheibenwaschsystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Waschflüssigkeitsreservoir, in dem sich eine Waschflüssigkeit befindet, und einem Separator zum Aufnehmen der Waschflüssigkeit aus dem Reservoir und zum Einstellen einer Kohlenwasserstoffadditivkonzentration der Waschflüssigkeit in Abhängigkeit einer Temperatur.
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Die
US 2005/0184096 A1 offenbart einen flexiblen Beutel, in dem Kühlwasser mit Frostschutz enthalten sein kann, welches jedoch nicht weiter vermischt wird.
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Schließlich ist es allgemein bekannt, dass sich der Frostschutzmitteleinlass im Motorraum eines Kraftfahrzeugs befindet, genauer gesagt unter dessen Motorhaube.
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Angesichts des aufgezeigten Standes der Technik bieten die Frostschutzmittelkartusche, das Frostschutzsystem und das Kraftfahrzeug noch Raum für Verbesserungen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Frostschutzmittelkartusche, ein Frostschutzsystem und ein Kraftfahrzeug vorzusehen, durch die die Benutzerfreundlichkeit verbessert werden kann.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Frostschutzkartusche mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Frostschutzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 5 und ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
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Die erfindungsgemäße Frostschutzkartusche hat einen Behälter, in dem ein Frostschutzmittel enthalten ist, das für eine Scheibenwaschanlage eines Kraftfahrzeugs bestimmt ist, einen Dichtungsfilm am Behälter und eine Anschlussstruktur, die dazu konfiguriert und bestimmt ist, kraftschlüssig oder formschlüssig an eine komplementäre Aufnahme eines Frostschutzmitteleinlasses des Kraftfahrzeugs angeschlossen zu werden. Der Behälter weist einen Handhabungsabschnitt auf, der dazu konfiguriert und bestimmt ist, die Anschlussstruktur an eine komplementäre Aufnahme des Frostschutzmitteleinlasses manuell anschließen zu können. Der Dichtungsfilm ist dazu konfiguriert und bestimmt, von einem hohlen Perforationselement des Frostschutzmitteleinlasses so perforiert zu werden, dass das im Behälter enthaltene Frostschutzmittel durch das hohle Perforationselement hindurch einem Frostschutzsystem des Kraftfahrzeugs zugeführt werden kann. In vorteilhafter Weise wird die Benutzerfreundlichkeit stark verbessert, da die Befüllung „durch einen einfachen Handgriff“ bewirkt werden kann, indem die Frostschutzkartusche unmittelbar ohne weiteren apparativen Aufwand, einfach und dauerhaft an einen Frostschutzmitteleinlass eines Kraftfahrzeugs angebracht wird.
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Vorzugsweise ist die Anschlussstruktur dazu konfiguriert, dass bei ihrem Anschließen an die komplementäre Aufnahme des Frostschutzmitteleinlasses das hohle Perforationselement den Dichtungsfilm automatisch perforiert. Damit wird das Anschließen der Frostschutzkartusche einfach verwirklicht. Vorzugsweise ist die Anschlussstruktur ein Gewinde, ein Bajonettanschluss oder ein Schnappverschluss, die weiter bevorzugt jeweils wasserdicht sind.
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Vorzugsweise weist die Anschlussstruktur eine Sperrvorrichtung auf, die dazu konfiguriert ist, ein Lösen der Anschlussstruktur von der komplementären Aufnahme des Frostschutzmitteleinlasses zu verhindern, falls eine vorbestimmte Mindestmenge des Frostschutzmittels im Behälter vorhanden ist. Damit wird vermieden, dass der Benutzer eine gefüllte Frostschutzkartusche versehentlich löst und das Frostschutzmittel in unerwünschter Weise ausläuft.
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Das erfindungsgemäße Frostschutzsystem besteht aus der Frostschutzkartusche und einer Frostschutzzuführeinrichtung eines Kraftfahrzeugs, die den Frostschutzmitteleinlass aufweist. Die Frostschutzzuführeinrichtung weist einen Scheibenwaschmitteltank auf, der über eine Transportleitung mit dem hohlen Perforationselement verbunden ist, um das Frostschutzmittel von dem Frostschutzmitteleinlass zu dem Scheibenwaschmitteltank zuzuführen, und die Frostschutzzuführeinrichtung weist eine Pumpe und eine Steuervorrichtung auf, die dazu konfiguriert sind, das Frostschutzmittel aus dem Behälter dosiert in den Scheibenwaschmitteltank zuzuführen.
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Vorzugsweise weist die Frostschutzzuführeinrichtung eine Überlaufleitung auf, durch die das Frostschutzmittel aus dem Behälter in die Umgebung auslassbar ist. Damit kann das Frostschutzmittel manuell und schnell ausgelassen werden, zum Beispiel wenn der Benutzer die Frostschutzkartusche lösen möchte, in der noch eine Restmenge des Frostschutzmittels enthalten ist.
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Vorzugsweise ist die Frostschutzkartusche im Handschuhfach des Kraftfahrzeugs angeordnet. Damit ist die Frostschutzkartusche leicht zugänglich. Zum Austauschen der Frostschutzkartusche muss die Motorhaube des Kraftfahrzeugs nicht geöffnet werden.
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Die Aufgabe wird gleichsam durch ein Kraftfahrzeug mit einem Frostschutzmitteleinlass gelöst, indem der Frostschutzmitteleinlass von der Außenseite eines Motorraums des Kraftfahrzeugs und ohne Öffnen einer Motorhaube des Kraftfahrzeugs zugänglich ist. Auch in diesem Fall muss die Motorhaube des Kraftfahrzeugs nicht geöffnet werden, falls das Frostschutzmittel nachgefüllt wird, und die Benutzerfreundlichkeit wird damit erheblich verbessert.
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Vorzugsweise ist der Frostschutzmitteleinlass unter einem Markenlogo des Kraftfahrzeugs oder unter einer Abdeckung eines Kraftstoffeinfüllstutzens des Kraftfahrzeugs verborgen. Damit wird eine kostengünstige Lösung erzielt, da keine separate Abdeckung für den Frostschutzmitteleinlass vorgesehen werden muss.
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Vorzugsweise hat das Kraftfahrzeug das vorstehend beschriebene Frostschutzsystem, so dass die Benutzerfreundlichkeit noch weiter verbessert werden kann.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen
- 1 ein Frostschutzsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bestehend aus einer Frostschutzkartusche und einer Frostschutzzuführeinrichtung eines Kraftfahrzeugs,
- 2 eine Ansicht im Fahrzeuginneren mit Sicht auf das Handschuhfach bei dem Ausführungsbeispiel, und
- 3 eine Ansicht auf ein Kraftfahrzeug gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
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1 zeigt ein Frostschutzsystem 7 gemäß der vorliegenden Erfindung bestehend aus einer Frostschutzkartusche 1 und einer Frostschutzzuführeinrichtung 8 eines Kraftfahrzeugs. Das Frostschutzsystem 7 wird als Anti-freeze-Capsule-Refill-System (ACRS) bezeichnet. Die Frostschutzkartusche 1 hat einen Behälter 2, in dem ein Frostschutzmittel enthalten ist, das für eine Scheibenwaschanlage eines Kraftfahrzeugs bestimmt ist, einen Dichtungsfilm (nicht gezeigt) am Behälter 2 und eine Anschlussstruktur 3, die dazu konfiguriert ist, kraftschlüssig oder formschlüssig an eine komplementäre Aufnahme 4 eines Frostschutzmitteleinlasses 5 des Kraftfahrzeugs angeschlossen zu werden. Der Behälter 2 ist ein im Wesentlichen hohlzylindrischer Körper mit einem starren Gehäuse, das zugleich als Handhabungsabschnitt 2a dient, um die Anschlussstruktur 3 an die komplementäre Aufnahme 4 des Frostschutzmitteleinlasses 5 manuell anschließen zu können. Der Behälter 2 kann in unterschiedlichen Formaten, Farben und Temperaturbeständigkeiten ausgeführt sein. Es ist auch möglich, bestimmte Designelemente zu integrieren, wie zum Beispiel LEDs zur Beleuchtung. Es kann auch eine LED integriert sein, die den Füllstand im Behälter 2 angibt.
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Der Dichtungsfilm dichtet eine Auslassöffnung des Behälters 2 ab. Der Dichtungsfilm ist dazu konfiguriert, von einem hohlen Perforationselement 6 des Frostschutzmitteleinlasses 5 so perforiert zu werden, dass das im Behälter 2 enthaltene Frostschutzmittel durch das hohle Perforationselement 6 hindurch dem Frostschutzsystem 7 des Kraftfahrzeugs zugeführt werden kann. Das hohle Perforationselement 6 kann zum Beispiel zumindest eine Hohlnadel oder Kanüle sein.
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Die Anschlussstruktur 3 ist dazu konfiguriert, dass bei ihrem Anschließen an die komplementäre Aufnahme 4 des Frostschutzmitteleinlasses 5 das hohle Perforationselement 6 den Dichtungsfilm automatisch perforiert. Zu diesem Zweck ist die Anschlussstruktur 3 bevorzugt ein Gewinde. Das Gewinde ist vorzugsweise ein selbstabdichtendes Gewinde. Alternativ kann ein Dichtring zwischen dem Gewinde und der komplementären Aufnahme 4 des Frostschutzmitteleinlasses 5 vorgesehen sein. Die Anschlussstruktur 3 ist jedoch nicht auf ein Gewinde beschränkt und kann irgendeine andere geeignete Struktur wie zum Beispiel ein Bajonettanschluss oder ein Schnappverschluss sein. Auch eine einfache Press- oder Übergangspassung zwischen der Anschlussstruktur 3 und der komplementären Aufnahme 4 des Frostschutzmitteleinlasses 5 ist möglich.
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Die Anschlussstruktur 3 weist eine Sperrvorrichtung (nicht gezeigt) auf, die dazu konfiguriert ist, ein Lösen der Anschlussstruktur 3 von der komplementären Aufnahme 4 des Frostschutzmitteleinlasses 5 zu verhindern, falls eine vorbestimmte Mindestmenge des Frostschutzmittels im Behälter 2 vorhanden ist. Damit wird vermieden, dass der Benutzer eine gefüllte Frostschutzkartusche 1 versehentlich löst und das Frostschutzmittel in unerwünschter Weise ausläuft. Diese Sperrvorrichtung kann eine mechanische Verriegelung sein, die durch einen Elektromotor sowie eine später beschriebene Steuervorrichtung betätigt wird. Wenn die Steuervorrichtung erfasst, dass die Frostschutzkartusche 1 leer ist bzw. weniger als die vorbestimmte Mindestmenge des Frostschutzmittels enthält, kann sie ein Steuersignal zum Elektromotor senden, um die mechanische Verriegelung der Sperrvorrichtung zu lösen. Es sind auch rein mechanische Lösungen denkbar; die Sperrvorrichtung kann zum Beispiel einen Schwimmer und ein Verriegelungselement aufweisen. Wenn die vorbestimmte Mindestmenge oder mehr des Frostschutzmittels in der Frostschutzkartusche 1 enthalten ist, kann der Schwimmer das Verriegelungselement an einer Verriegelungsposition halten, an der das Lösen der Anschlussstruktur 3 von der komplementären Aufnahme 4 des Frostschutzmitteleinlasses 5 verhindert wird.
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Die Frostschutzzuführeinrichtung 8 weist einen Scheibenwaschmitteltank 9 auf, der über eine Transportleitung 10 mit dem hohlen Perforationselement 6 verbunden ist, um das Frostschutzmittel von dem Frostschutzmitteleinlass 5 zu dem Scheibenwaschmitteltank 9 zuzuführen. Der Scheibenwaschmitteltank 9 enthält ein Verdünnungsmittel auf Wasserbasis, das für eine Scheibenwaschanlage des Kraftfahrzeugs verwendet wird. Das Verdünnungsmittel kann zum Beispiel destilliertes Wasser sein. Die Frostschutzzuführeinrichtung 8 weist eine Pumpe (nicht gezeigt) und die Steuervorrichtung (nicht gezeigt) auf, die dazu konfiguriert sind, das Frostschutzmittel aus dem Behälter 2 dosiert in den Scheibenwaschmitteltank 9 zuzuführen. Es kann ebenso in Abhängigkeit von bestimmten Parametern wie zum Beispiel einer Frostschutzmittelkonzentration im Waschwasser, einer Außentemperatur oder eines Füllstands des Waschwassers in einem Scheibenwaschmitteltank 9 die dem Scheibenwaschmitteltank 9 zuzuführende Menge des Frostschutzmittels dosiert werden. Je niedriger die Außentemperatur ist oder je niedriger die Frostschutzmittelkonzentration ist oder je höher der Füllstand des Waschwassers im Scheibenwaschmitteltank 9 ist, desto mehr Frostschutzmittel ist zu dosieren. Die Steuervorrichtung kann zudem mit einem Fahrzeuginformationssystem verbunden sein, um den Benutzer zu informieren, ob oder wieviel Frostschutzmittel noch in der Frostschutzkartusche 1 enthalten ist. Die Steuervorrichtung kann dem Fahrzeuginformationssystem mitteilen, dass die leere Frostschutzkartusche 1 auszutauschen ist. Die Pumpe und die Steuervorrichtung sind in oder an dem Frostschutzmitteleinlass 5 vorgesehen. Es ist auch möglich, die Pumpe und die Steuervorrichtung in oder an dem Scheibenwaschmitteltank 9 vorzusehen.
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Das mit dem Verdünnungsmittel vermischte Frostschutzmittel bildet ein Scheibenwaschmittel, welches über nicht dargestellte Leitungen und Düsen einer Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs zugeführt wird.
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Die Frostschutzzuführeinrichtung 8 weist ferner eine Überlaufleitung 11 auf, durch die das Frostschutzmittel aus dem Behälter 2 in die Umgebung auslassbar ist. Damit kann das Frostschutzmittel manuell und schnell ausgelassen werden, zum Beispiel wenn der Benutzer die Frostschutzkartusche 1 lösen möchte, in der noch eine Restmenge des Frostschutzmittels enthalten ist.
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2 zeigt eine Ansicht im Fahrzeuginneren. Die Frostschutzkartusche 1 ist in einem Handschuhfach 12 des Kraftfahrzeugs angeordnet. Damit ist die Frostschutzkartusche leicht zugänglich. Zum Austauschen der Frostschutzkartusche 1 muss die Motorhaube des Kraftfahrzeugs nicht geöffnet werden.
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3 zeigt eine alternative Lösung des Problems der vorliegenden Erfindung. Hierbei hat ein Kraftfahrzeug einen Frostschutzmitteleinlass 5, der von der Außenseite eines Motorraums des Kraftfahrzeugs und ohne Öffnen der Motorhaube 13 des Kraftfahrzeugs zugänglich ist. Auch in diesem Fall muss die Motorhaube 13 des Kraftfahrzeugs nicht geöffnet werden, falls das Frostschutzmittel nachgefüllt wird. Genauer gesagt ist der Frostschutzmitteleinlass 5 unter einem Markenlogo 14 des Kraftfahrzeugs verborgen. Das Markenlogo 14 ist mittels eines Scharniers an die Fahrzeugkarosserie angelenkt und kann einfach aufgeklappt werden, um Zugang zum Frostschutzmitteleinlass 5 zu erlangen. Alternativ kann der Frostschutzmitteleinlass 5 unter einer Abdeckung eines Kraftstoffeinfüllstutzens des Kraftfahrzeugs verborgen sein. In beiden Fällen wird eine kostengünstige Lösung erzielt, da keine separate Abdeckung für den Frostschutzmitteleinlass vorgesehen werden muss.
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Das Kraftfahrzeug kann darüber hinaus mit dem vorstehend beschriebenen Frostschutzsystem 7 ausgestattet sein, so dass zusätzlich die hierfür beschriebenen Vorteile erzielt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1.
- Frostschutzkartusche
- 2.
- Behälter
- 2a
- Handhabungsabschnitt
- 3.
- Anschlussstruktur
- 4.
- komplementäre Aufnahme
- 5.
- Frostschutzmitteleinlasses
- 6.
- Perforationselement
- 7.
- Frostschutzsystem
- 8.
- Frostschutzzuführeinrichtung
- 9.
- Scheibenwaschmitteltank
- 10.
- Transportleitung
- 11.
- Überlaufleitung
- 12.
- Handschuhfach
- 13.
- Motorhaube
- 14.
- Markenlogo
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10318752 A1 [0003]
- DE 102009012010 A1 [0004]
- US 5141160 A [0005]
- US 6732953 A [0005]
- US 2005/0184096 A1 [0006]
