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Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät, welches ein Gehäuse und eine in dem Gehäuse angeordnete elektronische Schaltung umfasst. Dabei umfasst das Gehäuse ein Unterteil und ein auf das Unterteil aufgesetztes Oberteil, wobei das Unterteil eine Bodenseite aufweist, und wobei das Oberteil eine Deckseite und mindestens eine Seitenwand aufweist, und wobei zwischen der Bodenseite des Unterteils und der Deckseite des Oberteils ein Hohlraum zur Aufnahme der elektronischen Schaltung gebildet ist.
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Ein gattungsgemäßes elektrisches Gerät enthält beispielweise eine elektronische Schaltung zur Datenübertragung, insbesondere zur Aufnahme von Messwerten von angeschlossenen Sensoren oder zur Ausgabe von Steuersignalen an angeschlossene Aktoren. Eine solche elektronische Schaltung umfasst beispielsweise einen Prozessor zur Datenverarbeitung sowie weitere elektronische Bauteile. Die besagten elektronischen Bauteile sind teilweise durch Staub, Schmutz sowie Feuchtigkeit gefährdet. Es ist daher erforderlich, das Gehäuse des elektrischen Geräts entsprechend abzudichten, damit die besagten elektronischen Bauteile geschützt sind.
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Zum Anschluss der elektronischen Schaltung an externe Komponenten, beispielsweise Sensoren, Aktoren, Digitalrechner oder eine Spannungsversorgung, dienen Kabel, welche über Kabeleinführungen in das Gehäuse des elektrischen Geräts eingeführt werden. Derartige Kabeleinführungen dienen insbesondere zum Erreichen einer erforderlichen Schutzart, beispielsweise Dichtheit, Berührungsschutz, Staubschutz, sowie dem Schutz des Kabels vor scharfen metallischen Kanten.
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Bekannt sind Kabeleinführungen für das Durchstecken von Leitungen ohne Stecker, zum Beispiel Gummi-Kabeldurchführungen als Ringe, Tüllen, gelochte oder geschlitzte Platten, und teilbare oder halboffene Systeme, durch die auch bereits vorkonfektionierte Leitungen sowie Kabelbäume mit Steckern einführbar sind. Kabeldurchführungen und Abdichtungen stellen Herausforderungen beim Bau von Gehäusen in hoher Schutzart dar. Bekannte Kabeleinführungen sind teils teuer, schwer zu handeln und haben einen hohen Montageaufwand.
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Aus der
DE 10 2016 114 453 A1 ist ein Gehäuse für ein elektrisches Gerät bekannt. Das Gehäuse weist ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil auf, zwischen denen ein Hohlraum zur Aufnahme der elektrischen Einrichtung gebildet ist.
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Aus der
JP 2021- 38504 A sind ein elektronisches Gerät und ein Türgriff, insbesondere für ein Fahrzeug, bekannt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Gerät weiterzubilden.
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Die Aufgabe wird durch ein elektrisches Gerät mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein erfindungsgemäßes elektrisches Gerät umfasst ein Gehäuse und eine in dem Gehäuse angeordnete elektronische Schaltung. Dabei umfasst das Gehäuse ein Unterteil und ein auf das Unterteil aufgesetztes Oberteil, wobei das Unterteil eine Bodenseite aufweist, und wobei das Oberteil eine Deckseite und mindestens eine Seitenwand aufweist, und wobei zwischen der Bodenseite des Unterteils und der Deckseite des Oberteils ein Hohlraum zur Aufnahme der elektronischen Schaltung gebildet ist. Das Unterteil weist einen umlaufenden Kanal auf, welcher zumindest teilweise mit einer Dichtmasse gefüllt ist, und die mindestens eine Seitenwand des Oberteils ragt derart in die Dichtmasse hinein, dass die mindestens eine Seitenwand des Oberteils von der Bodenseite des Unterteils beabstandet ist. Die elektronische Schaltung ist dabei an dem Unterteil befestigt.
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Das Gehäuse des elektrischen Geräts ist staubdicht und wasserdicht und erfüllt Anforderungen von IP-Schutzklassen. Dabei ist das Gehäuse kostengünstig herstellbar und die Montage des Gehäuses ist verhältnismäßig einfach. Der umlaufende Kanal des Unterteils in Verbindung mit der Seitenwand des Oberteils wirkt dabei ähnlich wie ein Siphon.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist mindestens ein Kabel zwischen der Bodenseite des Unterteils und der mindestens einen Seitenwand des Oberteils durch die Dichtmasse hindurch zu der elektronischen Schaltung geführt. Das mindestens eine Kabel dient zum Anschluss der elektronischen Schaltung an externe Komponenten, beispielsweise Sensoren, Aktoren, Digitalrechner oder eine Spannungsversorgung.
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Es ist beispielsweise auch denkbar, dass die elektronische Schaltung einen Energiespeicher in Form einer Batterie sowie eine Kommunikationsvorrichtung zur drahtlosen Datenübertragung aufweist. In diesem Fall ist kein Kabel zum Anschluss der elektronischen Schaltung an externe Komponenten erforderlich.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die Dichtmasse aus einem flüssigen Material, beispielsweise Wasser, Öl oder Alkohol. Die Dichtmasse ist dabei verhältnismäßig einfach einzufüllen. Ferner sind spätere Wartungsarbeiten oder Umbauten an dem elektrischen Gerät vereinfacht durchführbar, da Kabel einfach durch die flüssige Dichtmasse führbar und verlegbar sind.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die Dichtmasse aus einem Material, welches in einem flüssigen oder viskosen Zustand in den umlaufenden Kanal einbringbar ist und nach Einbringen in den umlaufenden Kanal aushärtet. Mögliche Materialien sind insbesondere Harze, Silikone oder Schäume. Ein derart ausgestaltetes elektrisches Gerät ist auch für bewegte Anwendungen, beispielsweise zum Einsatz in Fahrzeugen, geeignet, da die ausgehärtete Dichtmasse nicht überschwappt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erstreckt die mindestens eine Seitenwand des Oberteils sich rechtwinklig zu der Deckseite des Oberteils.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Unterteil mindestens eine Außenwand, welche sich rechtwinklig zu der Bodenseite des Unterteils erstreckt, und mindestens eine Innenwand, welche sich rechtwinklig zu der Bodenseite des Unterteils erstreckt, auf. Dabei ist der umlaufende Kanal zwischen der mindestens einen Außenwand und der mindestens einen Innenwand gebildet.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Deckseite des Oberteils sowie die Bodenseite des Unterteils jeweils einen kreisrunden Querschnitt auf. In diesem Fall umfasst das Oberteil genau eine Seitenwand, welche ringförmig ausgebildet ist und sich rechtwinklig zu der Deckseite des Oberteils erstreckt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Deckseite des Oberteils sowie die Bodenseite des Unterteils jeweils einen dreieckförmigen Querschnitt auf. In diesem Fall umfasst das Oberteil genau drei Seitenwände, welche gerade ausgebildet sind und sich rechtwinklig zu der Deckseite des Oberteils erstreckt. Die drei Seitenwände verlaufen dabei geneigt zueinander.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Deckseite des Oberteils sowie die Bodenseite des Unterteils jeweils einen rechteckförmigen Querschnitt auf. In diesem Fall umfasst das Oberteil genau vier Seitenwände, welche gerade ausgebildet sind und sich rechtwinklig zu der Deckseite des Oberteils erstreckt. Die vier Seitenwände verlaufen dabei rechtwinklig zu der jeweils benachbarten Seitenwand.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Oberteil eine erste Seitenwand, eine zweite Seitenwand, eine dritte Seitenwand und eine vierte Seitenwand auf, das Unterteil weist eine erste Außenwand, eine zweite Außenwand, eine dritte Außenwand und eine vierte Außenwand auf, und das Unterteil weist eine erste Innenwand, eine zweite Innenwand, eine dritte Innenwand und eine vierte Innenwand auf. Dabei ist zwischen den Außenwänden und den Innenwänden der umlaufende Kanal gebildet.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Seitenwände von den Außenwänden und von den Innenwänden beabstandet.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind das Oberteil sowie das Unterteil jeweils aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere aus Metall, gefertigt. Ein Erdleiter oder ein Schirm eines durchgeführten Kabels ist somit elektrisch mit dem Gehäuse verbindbar. Auf diese Weise ist das Gehäuse geerdet und die EMV-verträglichkeit des elektrischen Geräts wird erhöht.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind an der Bodenseite des Unterteils Abstandsbolzen angebracht, welche sich rechtwinklig zu der Bodenseite des Unterteils erstrecken. Dabei liegt die Deckseite des Oberteils auf den Abstandsbolzen auf. Die Abstandsbolzen gewährleisten einen definierten Abstand der Deckseite des Oberteils zu der Bodenseite des Unterteils.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist an oder in dem Gehäuse eine Vorrichtung zum Druckausgleich angeordnet. Die besagte Vorrichtung gestattet eine Anpassung des Luftdrucks in dem Hohlraum zur Aufnahme der elektronischen Schaltung, welcher zwischen der Bodenseite des Unterteils und der Deckseite des Oberteils gebildet ist, und dem Luftdruck außerhalb des Gehäuses. Die Vorrichtung umfasst beispielsweise ein Ventil, welches an dem Oberteil befestigt ist.
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Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
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Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert. Die Erfindung ist nicht auf die in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Abbildungen stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar. Es zeigen:
- 1: eine perspektivische Darstellung eines Gehäuses vor der Montage,
- 2: eine Schnittdarstellung des Gehäuses aus 1 vor der Montage und
- 3: eine Schnittdarstellung des Gehäuses aus 1 nach der Montage.
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1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Gehäuses 10 eines elektrischen Geräts vor der Montage. Das Gehäuse 10 umfasst ein Unterteil 30 und ein Oberteil 40. Das Oberteil 40 ist dabei noch von dem Unterteil 30 getrennt. Während der Montage wird das Oberteil 40 auf das Unterteil 30 aufgesetzt.
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Bei dem elektrischen Gerät handelt es sich beispielsweise um ein Steuergerät in einem Fahrzeug. Das elektrische Gerät umfasst das Gehäuse 10 und eine hier nicht dargestellte elektronische Schaltung. Die elektronische Schaltung ist umfasst elektronische Bauteile und ist an dem Unterteil 30 befestigt. Die elektronische Schaltung ist mittels mehrerer Kabel 12 kontaktiert ist. Die Kabel 12 sind von außen in das Gehäuse 10 hinein zu der elektronischen Schaltung geführt.
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Das Oberteil 40 des Gehäuses 10 weist eine Deckseite 49 auf, welche flach ausgebildet ist und einen rechteckförmigen Querschnitt aufweist. Das Oberteil 40 weist ferner eine erste Seitenwand 41, eine zweite Seitenwand 42, eine dritte Seitenwand 43 und eine vierte Seitenwand 44 auf. Die Seitenwände 41, 42, 43, 44 erstrecken sich rechtwinklig zu der Deckseite 49 des Oberteils 40.
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Die erste Seitenwand 41 verläuft parallel zu der dritten Seitenwand 43. Die zweite Seitenwand 42 verläuft parallel zu der vierten Seitenwand 44. Die erste Seitenwand 41 und die dritte Seitenwand 43 verlaufen rechtwinklig zu der zweiten Seitenwand 42 und der vierten Seitenwand 44. Die erste Seitenwand 41 und die dritte Seitenwand 43 sind einander gegenüberliegend angeordnet. Die zweite Seitenwand 42 und die vierte Seitenwand 44 sind einander gegenüberliegend angeordnet.
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Das Unterteil 30 des Gehäuses 10 weist eine Bodenseite 39 auf, welche flach ausgebildet ist und einen rechteckförmigen Querschnitt aufweist. Das Unterteil 30 weist auch eine erste Außenwand 31, eine zweite Außenwand 32, eine dritte Außenwand 33 und eine vierte Außenwand 34 auf. Die Außenwände 31, 32, 33, 34 erstrecken sich rechtwinklig zu der Bodenseite 39 des Unterteils 30. Das Unterteil 30 weist ferner eine erste Innenwand 35, eine zweite Innenwand 36, eine dritte Innenwand 37 und eine vierte Innenwand 38 auf. Die Innenwände 35, 36, 37, 38 erstrecken sich rechtwinklig zu der Bodenseite 39 des Unterteils 30.
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Die erste Außenwand 31 verläuft parallel zu der dritten Außenwand 33. Die zweite Außenwand 32 verläuft parallel zu der vierten Außenwand 34. Die erste Außenwand 31 und die dritte Außenwand 33 verlaufen rechtwinklig zu der zweiten Außenwand 32 und der vierten Außenwand 34. Die erste Außenwand 31 und die dritte Außenwand 33 sind einander gegenüberliegend angeordnet. Die zweite Außenwand 32 und die vierte Außenwand 34 sind einander gegenüberliegend angeordnet.
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Die erste Innenwand 35 verläuft parallel zu der dritten Innenwand 37. Die zweite Innenwand 36 verläuft parallel zu der vierten Innenwand 38. Die erste Innenwand 35 und die dritte Innenwand 37 verlaufen rechtwinklig zu der zweiten Innenwand 36 und der vierten Innenwand 38. Die erste Innenwand 35 und die dritte Innenwand 37 sind einander gegenüberliegend angeordnet. Die zweite Innenwand 36 und die vierte Innenwand 38 sind einander gegenüberliegend angeordnet.
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Zwischen den Außenwänden 31, 32, 33, 34 und den Innenwänden 35, 36, 37, 38 ist ein umlaufender Kanal 60 gebildet. Der besagte Kanal 60 dient zur Aufnahme einer hier nicht dargestellten Dichtmasse 50.
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2 zeigt eine Schnittdarstellung des Gehäuses 10 aus 1 vor der Montage. Das Oberteil 40 ist dabei von dem Unterteil 30 beabstandet. Die Seitenwände 41, 42, 43, 44 befinden sich über dem umlaufenden Kanal 60.
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Ein Abstand der ersten Seitenwand 41 zu der dritten Seitenwand 43 ist größer als ein Abstand der ersten Innenwand 35 zu der dritten Innenwand 37. Der Abstand der ersten Seitenwand 41 zu der dritten Seitenwand 43 ist kleiner als ein Abstand der ersten Außenwand 31 zu der dritten Außenwand 33.
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Ein Abstand der zweiten Seitenwand 42 zu der vierten Seitenwand 44 ist größer als ein Abstand der zweiten Innenwand 36 zu der vierten Innenwand 38. Der Abstand der zweiten Seitenwand 42 zu der vierten Seitenwand 44 ist kleiner als ein Abstand der zweiten Außenwand 32 zu der vierten Außenwand 34.
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3 zeigt eine Schnittdarstellung des Gehäuses 10 aus 1 nach der Montage. Das Oberteil 40 ist auf das Unterteil 30 aufgesetzt. Das Oberteil 40 ist dabei mit dem Unterteil 30 verbunden, insbesondere mittels hier nicht dargestellter Schrauben. Zwischen der Bodenseite 39 des Unterteils 30 und der Deckseite 49 des Oberteils 40 ist ein Hohlraum zur Aufnahme der elektronischen Schaltung gebildet.
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An der Bodenseite 39 des Unterteils 30 sind hier nicht dargestellte Abstandsbolzen angebracht, auf welchen die Deckseite 49 des Oberteils 40 aufliegt. Die Abstandsbolzen sind derart ausgebildet, dass das Oberteil 40 beabstandet von dem Unterteil 30 angeordnet ist. Insbesondere sind die Seitenwände 41, 42, 43, 44 des Oberteils 40 von der Bodenseite 39 des Unterteils 30 beabstandet.
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Der umlaufende Kanal 60 ist mit einer Dichtmasse 50 gefüllt. Die Seitenwände 41, 42, 43, 44 des Oberteils 40 ragen in den Kanal 60 und in die Dichtmasse 50 hinein. Dabei sind die Seitenwände 41, 42, 43, 44 von der Bodenseite 39 des Unterteils 30 beabstandet. Die Seitenwände 41, 42, 43, 44 sind ebenfalls von den Außenwänden 31, 32, 33, 34 und von den Innenwänden 35, 36, 37, 38 beabstandet.
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Die Dichtmasse 50 besteht vorliegend aus einem Material, welches in einem flüssigen oder viskosen Zustand in den Kanal 60 eingebracht wird und nach dem Einbringen in den Kanal 60 aushärtet. Als mögliche Materialien kommen beispielsweise Harze, Silikone oder Schäume in Frage. Auch fest aushärtende Materialen, wie beispielsweise Zement oder Gips sind denkbar. Als mögliche Materialien kommen ferner Kunststoffe, insbesondere Polymere, in Frage, welche bei hoher Temperatur im flüssigen Zustand in den Kanal 60 eingebracht werden und durch Abkühlung aushärten.
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Alternativ besteht die Dichtmasse 50 aus einem flüssigen Material, beispielsweise Wasser, Öl oder Alkohol. Eine solche Dichtmasse 50 aus einem flüssigen Material ist jedoch nur für statisch angeordnete Gehäuse 10 geeignet. Bei Bewegungen des Gehäuses 10 droht die Dichtmasse 50 ansonsten überzuschwappen und verloren zu gehen oder in den Hohlraum zwischen der Bodenseite 39 des Unterteils 30 und der Deckseite 49 des Oberteils 40 einzudringen.
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Eines der Kabel 12 ist zwischen der Bodenseite 39 des Unterteils 30 und der ersten Seitenwand 41 des Oberteils 40 durch die Dichtmasse 50 hindurch zu der elektronischen Schaltung geführt. Ein weiteres Kabel 12 ist zwischen der Bodenseite 39 des Unterteils 30 und der dritten Seitenwand 43 des Oberteils 40 durch die Dichtmasse 50 hindurch zu der elektronischen Schaltung geführt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Gehäuse
- 12
- Kabel
- 30
- Unterteil
- 31
- erste Außenwand
- 32
- zweite Außenwand
- 33
- dritte Außenwand
- 34
- vierte Außenwand
- 35
- erste Innenwand
- 36
- zweite Innenwand
- 37
- dritte Innenwand
- 38
- vierte Innenwand
- 39
- Bodenseite
- 40
- Oberteil
- 41
- erste Seitenwand
- 42
- zweite Seitenwand
- 43
- dritte Seitenwand
- 44
- vierte Seitenwand
- 49
- Deckseite
- 50
- Dichtmasse
- 60
- Kanal
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016114453 A1 [0005]
- JP 202138504 A [0006]
