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Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Fernsteuerungs-Verpackung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zu deren Herstellung.
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Aus dem Stand der Technik sind Papier- und/oder Folienverpackungen bekannt. Nachteilig bei Papierverpackungen im Bereich der Fernsteuerungen ist, dass diese typischerweise mit Batterien ausgeliefert werden.
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Nachteilig an Folienverpackungen ist einerseits die schlechte Bedruckbarkeit und andererseits ist der mechanische Schutz nicht hinreichend. Ein Materialverbund ist zudem problematisch beim Recycling des Materials.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik löst die vorliegende Erfindung diese Aufgabe durch eine Fernsteuerungs-Verpackung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10.
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Eine erfindungsgemäße Fernsteuerungs-Verpackung ist aus einem gefalteten Material eines Bogens gebildet. Die Fernsteuerungs-Verpackung umfasst einen verschlossenen Verpackungsinnenraum in welchem eine Fernsteuerung angeordnet ist bzw. anordenbar ist.
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Weiter umfasst die Fernsteuerungsverpackung eine oder mehrere den Verpackungsinnenraum begrenzende Wandungen. Diese sind insbesondere aus dem Material des Bogens ausgeformt.
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Die Wandung oder die Wandungen der Fernsteuerungs-Verpackung ist bzw. sind vorzugsweise mehrlagig ausgebildet. Sie umfasst zumindest eine Folien-Innenlage welche im Wesentlichen, also zu mehr als 80 Gew. %, aus Poly(1,4-butylen succinat) gebildet ist. Weiter umfasst sie eine Papier-Außenlage zur mechanischen Stabilisierung der besagten Folieninnenlage.
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Speziell PBS weist gegenüber einer Vielzahl von vergleichbaren Kunststoffen im Folienbereich, wie Polypropylen und Polybutylen, aufgrund seiner materialtechnischen Unterschiede ein deutlich-höheres Druckspannungsniveau auf. Daher ist eine Verwendung als Folien-Innenlage für die genannte Anwendung ideal.
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Nachteilig ist allerdings, dass Materialveränderung bei Lagerung in direkter Sonneneinstrahlung auftreten. So kann es aufgrund der UV-Strahlung und/oder des Wärmeeintrags zu materialtechnischen Veränderungen des Folienmaterials kommen. Hier hilft die Papier-Außenlage nicht nur bei der mechanischen Stabilität, sondern auch als Materialschutz vor Umwelteinflüssen.
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Diese einfache jedoch zugleich sehr wirkungsvolle Maßnahme ermöglicht eine Vielzahl von Vorteilen, welche speziell bei der Verpackung von batteriebetriebenen Fernbedienungen besonders zum Tragen kommen.
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Weitere Vorteile sind u.a. Gegenstand der Unteransprüche und der nachfolgenden Beschreibungsseiten.
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Es ist von Vorteil, wenn die Folien-Innenlage und die Papier-Außenlage als stoffschlüssig zu einer Wandung verbundene Lagen ausgebildet sind, wobei die Wandung der Fernsteuerungs-Verpackung vorzugsweise lediglich zweilagig ausgebildet ist.
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Dabei kann die Wandung vorzugsweise in einem Spritzgussverfahren realisiert werden, in welchem die Folienlage auf die Papierlage aufgebracht wird.
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Für eine zusätzlich bessere Recyclebarkeit besteht die Fernsteuerungs-Verpackung zumindest zu 80 Gew.%, vorzugsweise zumindest zu 90 Gew.%, besonders bevorzugt zu 95 Gew.%. aus Papier.
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Weiterhin kann die die Fernsteuerungs-Verpackung aus gleichen Gründen zu weniger als 20 Gew.% aus der Folien-Innenlage bestehen.
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Die Papier-Außenlage kann die Folien-Innenlage vollflächig zum Schutz vor direkter Sonneneinstrahlung überdecken.
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Weiterhin kann die Folien-Innenlage ein Antistatikum als ESD-Schutz aufweist. Vorzugsweise kann es sich um ein dissipatives ESD-Material handeln.
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Die Fernsteuerungs-Verpackung kann aus einem Bogen, vorzugsweise zu einer Tüte, gefaltet und über Klebelaschen verklebt sein, wobei die Fernsteuerungs-Verpackung eine verschleißbare Einführungsöffnung zur Einführung eines Produktes aufweist. Das Verschließen der Einführungsöffnung kann vorzugsweise durch ein Umklappen einer Lasche und ein Verkleben der umgeklappten Lasche mit einem Etikett erfolgen.
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Weiterhin kann die Fernsteuerungs-Verpackung, vorzugsweise im Bereich der Einführungsöffnung, eine Soll-Riss-Stelle oder eine Soll-Trenn-Stelle aufweisen.
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Zur Vermeidung von Materialschwächungen kann die Fernsteuerungs-Verpackung Falz- und/oder Faltkanten aufweist, welche als Rillen ausgebildet sind.
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Weiterhin erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Fernsteuerungs-Verpackung mit zumindest den folgenden Schritte:
- a
- Bereitstellen der Papier-Außenlage;
- b
- Auftrag der Folien-Innenlage unter Ausbildung eines mehrlagigen, insbesondere zweilagigen, Bogens als Papier-Kunststoff-Wandung;
- c
- Einbringen von Falz- und/oder Faltlinien in den Bogen und/oder Informbringen der Verpackung;
- e
- Verkleben der Verpackung;
- f
- Einbringen der Fernsteuerung in die Verpackung und Verschließen der Einführöffnung, insbesondere durch Verschweißung und/oder Hitzeversiegelung.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert wird.
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Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Insbesondere gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, den Gegenstand des Ausführungsbeispiels abzuwandeln.
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Es zeigen:
- 1 eine geöffnete Darstellung eines Bogens einer erfindungsgemäßen Fernsteuerungs-Verpackung;
- 1a schematische Schnittdarstellung einer Wandung des Bogens der 1 und
- 2 der zu einer Fernsteuerungs-Verpackung gefaltete Bogen.
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Die nachfolgende Beschreibung definiert zunächst einen beispielhaften und bevorzugten Aufbau einer Fernsteuerungs-Verpackung 10. 1 zeigt einen Bogen mit einer Länge und einer Breite. Dabei wird als Konvention einer besseren gegenständlichen Beschreibung davon ausgegangen, dass die Erstreckung in Längsrichtung und eine Länge des Bogens stets größer als die Erstreckung des Bogens in seiner Breite. Gleiches gilt für die ausgeformte Verpackung 10.
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1 zeigt einen Bogen 1 mit zwei in Längsrichtung der Verpackung parallel verlaufenden Falt- oder Falzkanten 2 und ein zwischen den Falt- oder Falzkanten 2 angeordnetes Mittelsegment 3, welches der Fernsteuerungs-Verpackung 10 in Länge und Breite entspricht.
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Jeweils jenseits der Falt- oder Falzkanten 2 und benachbart zum Mittelsegment 3 sind zwei in der Breite schmalere und in der Länge identische Nebensegmente 4 und 5. Benachbart ist an einem der Nebensegmente 5 eine Klebelasche 6 mit einem Adhäsionsmittel angeordnet, welche sich über die gesamte Länge des Randes des Nebensegments 5 erstreckt.
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In der Längsrichtung ist am Mittelsegment 3 randseitig ebenfalls eine Klebelasche 7 angeordnet, welche sich über die gesamte Breite des Randes des Mittelsegments 3 erstreckt. Zwischen der Klebelasche 7 und dem Mittelsegment 3 ist eine Falt- oder Falzkante angeordnet.
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In 2 ist eine gefaltete Fernsteuerungs-Verpackung 10 in Form einer Tüte mit einer geschlossenen Rückseite 11, einer Klebenaht 12 in Längsrichtung der Verpackung 10 und einer Einführöffnung 13 zum Einführen einer Fernsteuerung in die Verpackung 10 dargestellt. Die Faltung erfolgt derart, dass zwei Lagen an der Falt- oder Falzkanten 2 einen spitzen Winkel, vorzugsweise von weniger als 45°, definieren. Dies ermöglicht eine Minimierung des Platzbedarfs des verpackten Elektronik-Artikels.
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Der Bogen 1 ist vorzugsweise, wie in 1a ersichtlich, zwei- oder mehrlagig aufgebaut, wobei eine Folien-Innenlage 8 zur Begrenzung des Verpackungsinnenraum I unmittelbar an einer Außenlage 9 mit einer Außenseite A, welche Umwelteinflüssen, wie z.B. Feuchtigkeit, Verschmutzungen und dergl., ausgesetzt ist.
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Es kann bei ungünstiger Lagerung oder bei längerer Lagerung kann es zum Auslaufen von Batterieflüssigkeit bzw. Batterie-Gel kommen. Daher bietet sich an, dass die Folien-Innenlage den Verpackungsinnenraum vollumfänglich einschließt bzw. umhüllt, welche die Außenlage vor Verpackungsgut schützt.
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Als Folien-Innenlage 8 empfiehlt sich Poly (1,4-butylen succinat) - kurz PBS. PBS-Folien sind sowohl extrudierbar als auch streckbar und können ohne fertigungstechnische Probleme analog zu PP (Polypropylen) oder PB (Polybutylen) zu Folien verarbeitet werden. Die Zugfestigkeit und das Biegemodul sind vergleichbar zu Polypropylen oder Polybutylen. Im Unterschied zu den vorgenannten Folien ist PBS ein biologisch abbaubarer Kunststoff. Die kann z.B. mit Hilfe von Pilzen oder Bakterien im Rahmen einer Kompostierung erfolgen. Ein weiterer Unterschied ist zu herkömmlichen Kunststofffolien, wie PP und PB, ist die erhöhte thermische Expansionsrate bei geringen Temperaturen. Somit kann die Folien auch als Wandungsmaterial mit Lagen, welche eine ebenfalls hohe thermische Expansionsrate, eingesetzt werden, ohne dass es zu einem Abriss im Übergangsbereich der Lagen kommt.
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Darüber hinaus weist PBS allerdings aufgrund seiner im Vergleich zu PP und PB sehr kleinen kristallinen Überstruktur eine höheres Druckspannungsniveau, wodurch die Flexibilität der Folie und deren Reißfestigkeit beeinflusst wird. Im Ergebnis ist eine geringere Foliendicke als bei herkömmlichen Folien realisierbar, was Vorteile bei der Faltung zu einer Verpackung hat.
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So können dickere Folien wesentlich höhere Rückstellkräfte an den Falt- oder Falzlinien entwickeln, was eine Faltung erschwert. Dadurch müssen wiederum bei der Faltung höhere Kräfte aufgewandt werden, wodurch es zur Materialänderung im Knickbereich kommt und somit im Knickbereich eine Undichtigkeitsstelle mit höheren Diffusionswerten entsteht. Dies wird durch eine entsprechend dünne und zugleich flexible und reißfeste PBS-Innenlage verhindert.
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Zudem weist PBS mit ca. 38 MPa bei Raumtemperatur eine deutlich höhere Reißfestigkeit auf als PP oder PB, so dass die verpackte Fernsteuerung besser gegen unbeabsichtigen Aufriss oder Durchstechen der Verpackung geschützt ist.
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Die bevorzugte mittlere Schichtdicke der Folien-Innenlage 8 für ein Optimum aus mechanischen Schutz und Reißfestigkeit kann zumindest 5 µm, vorzugsweise 8-30 µm betragen.
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PBS-Folienmaterial sollte nicht direktem Sonnenlicht oder hohen Temperaturen vom mehr als 100°C ausgesetzt werden. Daher weist der Bogen eine licht-schützende Außenlage 9 auf dem Folienmaterial auf. Hierfür wird eine Papierlage genutzt.
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Die Papier-Außenlage kann eine bevorzugte Grammatur bzw. ein Oberflächengewicht von mehr als 80 g/m2, besonders bevorzugt zwischen 90-135 g/m2 und insbesondere 105-125 g/m2 aufweisen. Die Papier-Außenlage stabilisiert die flexible Folien-Innenlage.
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Die mittlere Dicke der Papier-Außenlage kann zwischen 60-250 µm betragen, vorzugsweise zwischen 100-180 µm und besonders bevorzugt zwischen 120-160 µm. Der letztere Bereich stellt insbesondere in Kombination mit der Folien-Innenlage ein gutes Optimum für die Formgebung der Verpackung dar.
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Die vorgenannten Schichtdicken der Folieninnenlage und der Papieraußenlage wurden als mittlere Schichtdicken bezeichnet. Da Papier aus Fasermaterial besteht ist die Materialoberfläche nicht einheitlich und glatt, sondern ähnlich einer Fasermatte. Daher muss ein repräsentativer Mittelwert für die Dicke bzw. Schichtdicke aus mehreren Messungen, z.B. 20 Messungen an unterschiedlichen Orten, gebildet werden. Entsprechend der Unterlage der Papierlage weist auch die Folieninnenlage Unebenheiten und Ungleichverteilungen auf, weshalb eine Mittelwertbildung der Schichtdicke notwendig ist.
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Besonders bevorzugt ist die Papier-Außenlage 9 dicker als die Folien-Innenlage, vorzugsweise zumindest doppelt so dick, besonders bevorzugt zumindest 4-mal so dick.
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Die Kombination aus Innenlage 8 und Außenlage 9 ist vorzugsweise als Papier-Folienwandung ausgebildet, mit einer bereichsweisen, oder besonders bevorzugt vollflächigen, stoffschlüssigen Verbindung zwischen der Innenlage und der Außenlage. Der Stoffschluss erfolgt vorzugsweise ohne Zusatz eines zusätzlichen Adhäsionsmittels, also durch eine Schmelz- oder Schweißverbindung. So kann die frisch-extrudierte und/oder schmelzgeblasene Folie im Herstellungsprozess noch leicht klebrig vor ihrer vollständigen Aushärtung auf die Außenlage abgelegt werden und sich dadurch stoffschlüssig mit der Außenlage verbinden.
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Da in der Fernsteuerungs-Verpackung aufgrund von elektrochemischen Reaktionen, z.B. durch die Batterien, Gase freigesetzt werden können, sollte die Verpackung eine besonders gute Berstfestigkeit aufweisen.
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Daher empfiehlt sich die Verwendung einer Papierlage mit einer Berstfestigkeit gemäß DIN EN ISO 2758 von zumindest 300 kPa (kiloPascal), insbesondere zwischen 350-550 kPa.
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Die Nutzung von PBS mit seinem optimierten Druckspannungsniveau trägt zusätzlich Bestfestigkeit der Papier-Folienwandung im Besonderen bei und ist daher optimiert zum Schutz von Geräten umfassend eine Batterie.
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Zur Verringerung des Sonnenlichts empfiehlt sich für die Papierlage die Farbe „Weiß“ in einem der RAL-Töne 9003, 9010 oder 9016. Als Papierlage empfiehlt sich eine Lage aus Recycling-Papier.
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Besonders bevorzugt kann das PBS-Material aus nativen Rohstoffen gewonnen werden, um hier den ökologischen Fußabdruck der Verpackung weiter zu optimieren.
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Die Außenlage kann mit einem Druck versehen sein. Dabei kann der Bogen als sogenanntes Nutzen vor dem Ausformen zu einer Verpackung in eine konventionelle Druckmaschine z.B. im Bereich des Mittelsegments 3 mit einer Grafik und/oder einer Beschriftung versehen werden.
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Anders als bei einem Folienuntergrund ist die Anhaftung von Tinte auf einem Papieruntergrund langzeitig haltbar, da die Tinte auf Papier besser anfließt und teilweise durch in das Fasermaterial des Papiers eindringt.
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Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn die Falt- und/oder Falzkanten 2 als Rillen, statt als Nuten ausgebildet. Hierfür wird die Falt und/oder Falzkante 2 der Folien-Papierwandung mit einem Werkzeug mit abgerundeter Stirnfläche unter Ausformung aus der Papierebene heraus eingepresst. Durch das Einbringen der Rillen wird die Gefahr einer Materialerweichung, Materialverdrängung oder Materialschwächung des Folienmaterials an den Knickkanten weiter verringert. So kann z.B. Flüssigkeiten oder Schutzgas in der Verpackung zuverlässig verbleiben.
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In einer Weiterentwicklung der Erfindung kann das Folienmaterial ein Antistatikum (angelehnt an EN 61340-5-3) aufweisen, welches die Materialeigenschaften der Folie derart verändert, dass diese elektrisch ableitend bzw. dissipativ ist. Antistatika werden derzeit im elektronischen Bereich in zumeist rosafarbene ESD-Folienbeutel eingearbeitet. Wie sich überraschend gezeigt hat lassen sich auch in das PBS-Material trotz einer anderen kristallinen Überstruktur als bei PP oder PB in der Folieninnenlage Antistatika einarbeiten, so dass ein zusätzlicher ESD-Schutz möglich ist.
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Die Folien-Innenlage wird vorzugsweise als glatte Folienlage ausgebildet, zum Schutz gegen Kratzer und unabsichtliches Aufreißen. Es ist allerdings auch möglich die Folien-Innenlage als Luftpolsterfolie auszubilden, was der Fernsteuerungs-Verpackung zusätzliche Stabilität von Fernsteuerungen gegen mechanischen Schock verleiht. Zumeist weisen Fernsteuerungen einzelne Elemente von Sender- und Empfangsmodulen an exponierter Position auf. Hier bietet die Luftpolsterfolie aus PBS-Material einen zusätzlichen Schutz vor einem Verrutschen der Elemente innerhalb der Fernsteuerung bei Erschütterungen z.B. beim Transport.
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Die Folien-Innenlage 8 ist wesentlich resistenter gegenüber Einriss bei Aufwenden von Schrägkräften als die Papier-Außenlage 9. In einer bevorzugten Ausführungsvariante kann eine Soll-Riss-Stelle oder eine Soll-Trenn-Stelle vorgesehen sein, in welcher z.B. eine Vorprägung der Folie vorgesehen ist oder in welcher eine Schweiß- oder Klebebahn mit geringeren Reißkräften als die Folie selber vorgesehen ist.
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Bevorzugt ist die Folien-Innenlage zusätzlich zur Verklebung mittels der Klebelaschen in einem Öffnungsbereich verklebt oder besonders bevorzugt verschweißt, insbesondere luftdicht verschweißt oder hitzeversiegelt.
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In der Wandung kann in der Papierlage ein Sichtfenster ausgelassen sein, welches die in diesem Bereich angeordneten, insbesondere eingeschweißten Batterien einer verpackten Fernbedienung für den Verbraucher sichtbar macht. Das Sichtfenster kann dabei lediglich aus der Folienlage gebildet und transparent ausgebildet sein.
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Das Sichtfenster kann als durchgestanztes Loch ausgebildet sein und ein Sichtfenster aus transparentem Kunststoffmaterial aufweisen, welches randseitig in die Folienlage übergeht. Das im Sichtfenster angeordnete transparente Kunststoffmaterial kann das Material der Folienlage anteilweise aufweisen oder vollständig aus diesem Material gebildet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bogen
- 2
- Falt- oder Falzkante
- 3
- Mittelsegment
- 4
- Nebensegment
- 5
- Nebensegment
- 6
- Klebelasche
- 7
- Klebelasche
- 8
- Folien-Innenlage
- 9
- Außenlage
- 10
- Fernsteuerungs-Verpackung
- 11
- Rückseite
- 12
- Klebenaht
- 13
- Einführöffnung
