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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheibenanordnung, insbesondere für eine Fensterscheibe oder einen Spiegel eines Fahrzeugs. Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Fahrzeug, insbesondere ein Straßenfahrzeug.
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Aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der
DE 10 2016 205 402 A1 , sind Fahrzeugscheiben bekannt, welche eine optisch aktive Schicht aufweisen. Eine Lichtdurchlässigkeit der optisch aktiven Schicht wird dabei durch Anlegen einer Spannung reversibel verändert. Herkömmlicherweise sind diese Fahrzeugscheiben mit optisch aktiven Schichten durch eine Kabelverbindung mit einer Spannungsquelle elektrisch verbunden. Das hat allerdings den Nachteil, dass die Kabelverbindung beim Heben oder Senken der Scheibe ebenfalls bewegt werden muss, was zu Störgeräuschen durch ein Reiben der Kabelverbindung führen kann.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Scheibenanordnung bereitzustellen, welche eine hohe Langlebigkeit aufweist, geringe Störgeräusche verursacht und kostengünstig sowie einfach, insbesondere in einem Fahrzeug, zu montieren ist.
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Die Scheibenanordnung weist eine Scheibenaufnahme und eine Scheibe auf, welche in der Scheibenaufnahme bewegbar aufgenommen ist. Dabei weist die Scheibenaufnahme einen Anschluss für eine elektrische Spannung auf. Die Scheibenanordnung weist außerdem einen elektrischen Gleitkontakt zwischen der Scheibe und der Scheibenaufnahme so auf, dass zumindest ein elektrisch leitfähiges Element der Scheibe und zumindest ein mit dem Spannungsanschluss verbundenes elektrisch leitfähiges Element der Scheibenaufnahme beim Bewegen der Scheibe miteinander in Kontakt sind. Durch den elektrischen Gleitkontakt der Scheibenanordnung wird gewährleistet, dass keine Kabelverbindung zwischen der Scheibe und der Scheibenaufnahme erforderlich ist und somit auch keine Störgeräusche durch ein wiederholtes Bewegen der Scheibe verursacht werden können.
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Vorteilhafterweise kann das elektrisch leitfähige Element der Scheibe ein integraler elektrisch leitfähiger Teil einer Außenumfangsoberfläche der Scheibe sein. Dadurch kann ein elektrischer Gleitkontakt zwischen der Außenumfangsoberfläche der Scheibe und der Scheibenaufnahme bereitgestellt werden. Insbesondere kann die Scheibe dabei einstückig mit dem elektrisch leitfähigen Element gebildet sein, wodurch eine besonders gute elektrische Verbindung zwischen dem elektrisch leitfähigem Element und der Scheibe und/oder mit dem elektrisch leitfähigen Element der Scheibenaufnahme gewährleistet werden kann.
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Vorteilhafterweise kann das elektrisch leitfähige Element der Scheibe ein Metallstreifen auf zumindest einem Teil der Außenumfangsoberfläche der Scheibe sein. Insbesondere kann das elektrisch leitfähige Element hierbei formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit der Außenumfangsoberfläche der Scheibe verbunden sein. Dadurch kann ein besonders einfacher und guter elektrischer Gleitkontakt zwischen der Scheibe und der Scheibenaufnahme bereitgestellt werden, ohne dass beispielsweise eine Drahtverbindung zwischen der Scheibenaufnahme und der Scheibe bereitgestellt werden muss.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn das elektrisch leitfähige Element der Scheibe an Seitenumfangsoberflächen, welche senkrecht zu einer Erstreckungsebene der Scheibe sind, angeordnet ist. Dadurch kann eine Spannung an der Scheibe zwischen den Seitenumfangsoberflächen der Scheibe, insbesondere über die Erstreckungsebene der Scheibe, angelegt werden.
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Vorzugsweise kann das elektrisch leitfähige Element der Scheibenaufnahme ein integraler elektrisch leitfähiger Teil einer der Scheibe zugewandten Innenumfangsoberfläche der Scheibenaufnahme sein. Dadurch kann insbesondere das elektrisch leitfähige Element der Scheibenaufnahme einstückig mit der Scheibenaufnahme gebildet sein, wodurch eine gute und langlebige elektrische Verbindung zwischen der Scheibenaufnahme und dem elektrisch leitfähigen Element und insbesondere mit der Scheibe hergestellt werden kann.
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Bevorzugt kann das elektrisch leitfähige Element der Scheibenaufnahme ein Metallstreifen auf der Innenumfangsoberfläche der Scheibenaufnahme sein. Hierbei kann der Metallstreifen der Scheibenaufnahme formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit der Scheibenaufnahme verbunden sein. Dadurch kann eine besonders einfache und gute elektrische Verbindung zwischen der Scheibenaufnahme und der Scheibe hergestellt werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn das elektrisch leitfähige Element der Scheibe und/oder der Scheibenaufnahme ein Federelement ist. Hierbei wird das Federelement durch eine Federkraft gegen das gegenüberliegende elektrisch leitfähige Element gepresst und gleitet an dem gegenüberliegenden elektrisch leitfähigen Element beim Bewegen der Scheibe entlang. Insbesondere kann hierbei das elektrisch leitfähige Element beispielsweise der Scheibe ein Federelement sein, welches durch seine Federkraft gegen das elektrisch leitfähige Element der Scheibenaufnahme gepresst ist und an dem elektrisch leitfähigen Element der Scheibenaufnahme beim Bewegen der Scheibe entlanggleitet. Dadurch, dass das Federelement federnd gegen das gegenüberliegende elektrisch leitfähige Element gepresst ist, kann beispielsweise eine Fertigungstoleranz ausgeglichen werden. Außerdem kann dadurch insbesondere das Federelement eine gekrümmte und/oder sich verjüngende Form der Scheibe gegenüber der Scheibenaufnahme ausgleichen, wodurch ein besonders guter elektrischer Gleitkontakt zwischen der Scheibe und der Scheibenaufnahme hergestellt werden kann.
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Vorteilhafterweise kann zumindest ein Teil des Außenumfangs der Scheibe eine Rille aufweisen, in welcher das elektrisch leitfähige Element der Scheibe angeordnet ist. Hierbei kann insbesondere das elektrisch leitfähige Element der Scheibenaufnahme in die Rille der Scheibe greifen. Dadurch kann verhindert werden, dass Umwelteinflüsse wie etwa Regen auf das elektrisch leitfähige Element der Scheibe und/oder der Scheibenaufnahme wirken.
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Bevorzugt kann das elektrisch leitfähige Element der Scheibenaufnahme unter einer Dichtungslippe der Scheibenaufnahme oder in der Dichtungslippe der Scheibenaufnahme integriert sein. Dadurch können insbesondere Umwelteinflüsse wie etwa Regen und eine dadurch verursachte Verschlechterung des elektrischen Kontakts verhindert werden.
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Vorteilhafterweise weist die Scheibe eine schaltbare Folie, wie etwa eine PDLC-Folie, auf. Dabei kann durch Anlegen einer Spannung an der Scheibe über die elektrisch leitfähigen Elemente eine Lichtdurchlässigkeit der Scheibe verändert werden. Hierbei kann die schaltbare Folie insbesondere an einer Außenoberfläche der Scheibe angeordnet sein und/oder in der Scheibe integriert, insbesondere zwischen einzelnen Lagen der Scheibe angeordnet sein.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Scheibe eine Scheibenheizung aufweist, wobei Heizdrähte der Scheibenheizung jeweils mit dem elektrisch leitfähigen Element der Scheibe verbunden sind. Dadurch, dass die Heizdrähte der Scheibenheizung jeweils mit dem elektrisch leitfähigen Element der Scheibe verbunden sein können, kann die Funktion der Scheibenheizung aufrechterhalten bleiben, selbst wenn ein Heizdraht oder mehrere der Heizdrähte brüchig werden.
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Vorzugsweise kann die Scheibe eine Displayvorrichtung, insbesondere eine semi-transparente Displayvorrichtung, und/oder eine LED-Anordnung aufweisen. Dadurch kann die Scheibe insbesondere für eine Vielzahl von Zwecken eingesetzt werden, beispielsweise zur Wiedergabe von Medien und/oder zur Darstellung als Sternenhimmel.
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Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Fahrzeug, insbesondere ein Straßenfahrzeug, welches die Scheibenanordnung gemäß einer der vorgenannten bevorzugten Ausführungen aufweist. Hierdurch kann, insbesondere angesichts der Vielzahl von Umwelteinflüssen, welchen ein Straßenfahrzeug typischerweise ausgesetzt ist, eine besonders gute und langlebige elektrische Verbindung zwischen der Scheibenaufnahme und der Scheibe hergestellt werden. Da außerdem keine Drahtverbindung zwischen der Scheibenaufnahme und der Scheibe hierbei notwendig ist, kann eine Montage der Scheibe und/oder der Scheibenaufnahme in einem Fahrzeug besonders einfach und kostengünstig durchgeführt werden. Die Scheibenanordnung kann hierbei für Seitenfenster, Dachfenster, Außenspiegel, Innenspiegel oder dergleichen eingesetzt werden.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:
- 1 eine schematische Schnittansicht einer Scheibenanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- 2 eine schematische Perspektivansicht einer Scheibenanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- 3 eine schematische Perspektivansicht einer Scheibenanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und
- 4 eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung.
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1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Scheibenanordnung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Scheibenanordnung 1 weist eine Scheibenaufnahme 2 und eine Scheibe 3 auf. Die Scheibe 3 ist hierbei bewegbar in der Scheibenaufnahme 2 aufgenommen. Dabei ist die Scheibe 3 in einer Bewegungsrichtung 9 der Scheibe 3 so bewegbar, dass die Scheibe 3 mit Bezug auf die Scheibenaufnahme 2 einführbar und ausführbar ist.
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Die Scheibenaufnahme 2 weist zwei Anschlüsse 4 für eine elektrische Spannung und/oder einen elektrischen Strom auf, welche durch eine Spannungsquelle 5 bereitgestellt werden.
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Des Weiteren weist die Scheibenaufnahme 2 an Innenumfangsoberflächen, welche der Scheibe 3 gegenüberliegen, elektrisch leitfähige Elemente 6 auf. Hierbei sind die elektrisch leitfähigen Elemente 6 der Scheibenaufnahme 2 über die Anschlüsse 4 mit der Spannungsquelle 5 verbunden.
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Die Scheibe 3 weist an den Innenumfangsoberflächen der Scheibenaufnahme 2 gegenüberliegenden Seitenumfangsoberflächen elektrisch leitfähige Elemente 7 auf. Die elektrisch leitfähigen Elemente 7 der Scheibe 3 sind hierbei an den Außenumfangsoberflächen der Scheibe 3 angeordnet, welche in einer Richtung 10, die senkrecht zur Bewegungsrichtung 9 ist, Seitenumfangsoberflächen der Scheibe 3 bilden. Die Richtung 10 und die Bewegungsrichtung 9 spannen hierbei eine Erstreckungsebene der Scheibe 3 auf. Die Seitenumfangsoberflächen der Scheibe 3 sind beide senkrecht zur Erstreckungsebene der Scheibe 3.
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Die Scheibe 3 weist außerdem hierbei eine schaltbare Folie 11 auf, dessen Lichtdurchlässigkeit durch Anlegen einer Spannung verändert werden kann. Die schaltbare Folie 11 der Scheibe 3 ist mit den elektrisch leitfähigen Elementen 7 der Scheibe 3 elektrisch verbunden. Die elektrisch leitfähigen Elemente 7 der Scheibe 3 und die elektrisch leitfähigen Elemente 6 der Scheibenaufnahme 2 bilden gemeinsam einen elektrischen Gleitkontakt 8 der Scheibenanordnung 1. Das heißt, dass ein elektrischer Kontakt zwischen den elektrisch leitfähigen Elementen 6 der Scheibenaufnahme 2 und den elektrisch leitfähigen Elementen 7 der Scheibe 3 bereitgestellt wird, selbst wenn die Scheibe 3 in der Bewegungsrichtung 9 bewegt wird bzw. in der Scheibenaufnahme 2 eingeführt und ausgeführt wird.
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Wie in der 1 dargestellt, können die elektrisch leitfähigen Elemente 6 der Scheibenaufnahme 2 ein Metallstreifen 6.1 oder ein Federelement 6.2 sein. Die elektrisch leitfähigen Elemente 6 können außerdem beide Federelemente 6.2 oder beide Metallstreifen 6.1 sein. Zusätzlich dazu kann die Scheibenaufnahme 2 und/oder die Scheibe 3 auch eine Mehrzahl von Metallstreifen 6.1 und/oder eine Mehrzahl von Federelementen 6.2 als elektrisch leitfähige Elemente 6 der Scheibenaufnahme 2 beziehungsweise als elektrisch leitfähige Elemente 7 der Scheibe 3 aufweisen. Die elektrisch leitfähigen Elemente 7 der Scheibe 3 sind hierbei als Metallstreifen 7.1 ausgebildet. Alternativ können diese auch als Federelement 6.1 ausgebildet sein.
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Der Metallstreifen 6.1 und das Federelement 6.2 sind hierbei so angeordnet, dass ein elektrischer Gleitkontakt 8 mit dem elektrisch leitfähigen Element 7 der Scheibe 3 bei jeder Arretierungsposition in der Bewegungsrichtung 9 der Scheibe 3 hergestellt ist. Das Federelement 6.2 ist hierbei als Blattfeder dargestellt. Allerdings kann das Federelement 6.2 auch eine Schraubenfeder und/oder eine Kombination aus Schraubenfeder und Blattfeder sein. Dadurch kann das Federelement 6.2 beispielsweise eine Fehlertoleranz beziehungsweise Fertigungstoleranz zwischen der Scheibe 3 und der Scheibenaufnahme 2, genauer zwischen dem elektrisch leitfähigen Element 7 der Scheibe 3 und dem elektrisch leitfähigen Element 6 der Scheibenaufnahme 2, ausgleichen.
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In der dargestellten Ausführungsform sind die elektrisch leitfähigen Elemente 6 und 7 als von der Scheibe 3 und der Scheibenaufnahme 2 separate Elemente dargestellt. Allerdings können diese auch integral, insbesondere einstückig, mit der Scheibe 3 und/oder der Scheibenaufnahme 2 sein. Das heißt, dass beispielsweise die Scheibe 3 an ihren Außenumfangsoberflächen beispielsweise Metallpartikel enthalten kann, welche das elektrisch leitfähige Element 7 der Scheibe 3 bilden. Insbesondere kann ein Metallstreifen zusätzlich auf den integralen elektrisch leitfähigen Elementen angeordnet sein.
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Die 2 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Scheibenanordnung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Hierbei, alternativ oder zusätzlich zur ersten Ausführungsform, weist die Scheibenaufnahme 2 Dichtungslippen 15 auf, welche einen Spalt zwischen der Scheibe 3 und der Scheibenaufnahme 2 abdichten. Die elektrisch leitfähigen Elemente 6 der Scheibenaufnahme 2 können hierbei in den Dichtungslippen 15 oder unter den Dichtungslippen 15 angeordnet sein. Insbesondere können die elektrisch leitfähigen Elemente 6 der Scheibenaufnahme 2 hierbei als Zwischenlagen der Dichtungslippen 15 gebildet sein. Dadurch kann gleichzeitig ein elektrischer Kontakt zwischen den elektrisch leitfähigen Elementen 6 der Scheibenaufnahme 2 und eine Abdichtung des Spalts zwischen der Scheibenaufnahme 2 und der Scheibe 3 erreicht werden.
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Die Scheibe 3 weist hierbei außerdem Rillen 12 an ihren Außenumfangsoberflächen auf. Dabei sind die elektrisch leitfähigen Elemente 7, hier insbesondere Metallstreifen, in den Rillen 12 angeordnet. Allerdings können die elektrisch leitfähigen Elemente 7 der Scheibe 3 hierbei auch auf den Außenumfangsoberflächen der Scheibe 3 angeordnet sein (vergleiche 1). Die elektrisch leitfähigen Elemente 7 der Scheibe 3 können hierbei auch einteilig mit der Scheibe 3 gebildet sein. Das elektrisch leitfähige Element 6 der Scheibenaufnahme 2 kann hierbei außerdem als Metallstreifen und/oder Federelement ausgebildet sein.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer Scheibenanordnung 1 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Hierbei, alternativ oder zusätzlich zu den ersten beiden Ausführungsformen, weist die Scheibe 3 Heizdrähte 13 auf, welche jeweils über einen Anschluss 14 mit den elektrisch leitfähigen Elementen 7 der Scheibe 3 verbunden sind. Die elektrisch leitfähigen Elemente 7 der Scheibe 3 sind außerdem mit den elektrisch leitfähigen Elementen 6 der Scheibenaufnahme 2 (vergleiche 1 und 2) elektrisch verbunden. Dadurch können, selbst wenn einer der Heizdrähte 13 einen Bruch aufweist, die restlichen Heizdrähte 13 durch Anlegen einer Spannung bzw. eines Stroms die Scheibe 3 beheizen. Somit muss in dem Fall eines Bruchs in einem Heizdraht 13 nicht die gesamte Scheibe 3 ausgetauscht werden.
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Die Heizdrähte 13 können hierbei in der Scheibe 3 integriert sein. Insbesondere können die Heizdrähte 13 zwischen Lagen der Scheibe 3, beispielsweise bei Verbundglas, angeordnet sein.
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Die Scheibe 3 der Scheibenanordnung 1 der drei Ausführungsformen kann außerdem eine Displayvorrichtung aufweisen. Diese kann alternativ oder zusätzlich zur schaltbaren Folie 11 und/oder den Heizdrähten 13 vorgesehen sein. Eine solche Displayvorrichtung kann insbesondere semi-transparent sein, so dass Inhalte auf der Displayvorrichtung dargestellt werden können, ohne eine Sicht durch die Scheibe zu stören. Die Scheibe 3 kann außerdem auch eine Kombination aus Heizdrähten 13 und der schaltbaren Folie 11 aufweisen.
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Die elektrisch leitfähigen Elemente 6 und 7 und/oder die Dichtungslippen 15 können außerdem in allen Ausführungsbeispielen an beliebigen Seiten oder Oberflächen der Scheibe 3 und/oder der Scheibenaufnahme 2 angeordnet sein, solange ein elektrischer Gleitkontakt 8 zwischen den elektrisch leitfähigen Elementen 6 und 7 gewährleistet wird.
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4 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugs 100 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 100 weist hierbei mindestens eine Scheibenanordnung 1 gemäß einer der vorgenannten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf. Dabei kann die Scheibenanordnung 1 als Außenspiegel 103, Seitenfenster 101 und/oder Dachfenster 102 eingesetzt werden.
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Die Scheibenanordnung 1 kann hierbei insbesondere auch als Innenspiegel verwendet werden. Bei der Verwendung der Scheibenanordnung 1 als Spiegel wie etwa Innen- und/oder Außenspiegel, ist die Scheibe 3 die Spiegelfläche und die Scheibenaufnahme 2 die Aufnahme oder Rahmen der Spiegelfläche. Dabei muss die Spiegelfläche nicht aus der Aufnahme oder Rahmen heraus bewegbar sein, sondern kann beispielsweise in diesem drehbar und/oder schwenkbar aufgenommen sein.
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Dadurch können insbesondere die verschiedenen Fahrzeugscheiben des Fahrzeugs 100 eine hohe Funktionalität aufweisen, wobei selbst nach vielen Wiederholungen der Bewegung der Fenster und/oder Spiegel diese Funktionalität und eine gute elektrische Verbindung erhalten bleibt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Scheibenanordnung
- 2
- Scheibenaufnahme
- 3
- Scheibe
- 4
- Anschluss für eine elektrische Spannung
- 5
- Spannungsquelle
- 6
- elektrisch leitfähiges Element der Scheibenaufnahme
- 6.1
- Federelement
- 6.2
- Metallstreifen
- 7
- elektrisch leitfähiges Element der Scheibe
- 7.1
- Metallstreifen
- 8
- elektrischer Gleitkontakt
- 9
- Bewegungsrichtung der Scheibe
- 10
- Richtung
- 11
- schaltbare Folie
- 12
- Rille
- 13
- Heizdraht
- 14
- Kontaktanschluss für Heizdraht
- 15
- Dichtungslippe
- 100
- Fahrzeug
- 101
- Seitenfenster
- 102
- Dachfenster
- 103
- Außenspiegel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016205402 A1 [0002]
