DE19606540A1 - Sicherheits- und Komfortbeleuchtung für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Sicherheits- und Komfortbeleuchtung für Kraftfahrzeuge

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DE19606540A1
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Description

Stand der Technik
Die Ausleuchtung des Passagierraumes bei Kraftfahrzeugen, sowie des Ein-/Ausstiegsbereiches werden z.Zt. überwiegend durch einzelne, entsprechend ihrer Aufgabe angeordneten, Leuchten realisiert. Z.B. dient an der Türunterseite eine Lampe zur Ausleuchtung des Ein-/Ausstiegsbereiches. An der Stirnseite der Fahrzeugtüren, befinden sich im Bereich des Türschlosses, die Sicherheitsleuchten (Bild 1: P3), welche die offenstehenden Türen signalisieren soll.
Die Ausleuchtung des Innenraumes und der, bei entsprechender Ausstattung vorhandenen, Leseleuchten sind bei der überwiegenden Anzahl von Kraftfahrzeugen im Bereich des Rückspiegels angebracht.
Problem
Beleuchtungen, wie o.g., werden z.Zt. mithilfe mehrerer separater Leuchten realisiert. Der damit verbundene Installationsaufwand (Verkabelung, Montage, Schalter und Türkontaktschalter) bedingt, daß die Leuchten aus Kostengründen nur in der gehobenen Fahrzeugklasse installiert werden, bzw. als aufpreispflichtiges Sonderzubehör zu erhalten sind.
Die Leseleuchten sind überwiegend im Bereich des Rückspiegels installiert. Dies verhindert jedoch eine effektive Ausleuchtung der Lesefläche eines Buches oder einer Landkarte. Die Oberfläche von der abgelesen wird, steht optimal im rechten Winkel zur Blickrichtung. Dies bedeutet, daß ein Buch oder eine Landkarte welche bei aufrechter Sitzhaltung gelesen wird, ca. 45° zur Waagrechten in Beinhöhe am bequemsten, ruhigstens und ermüdungsfrei gehalten wird. Das Licht einer Leseleuchte, wie oben beschrieben, fällt von vorne oben quasi parallel zu der zu beleuchtenden Lesestelle ein. Das Objekt wird durch sich selbst verschattet. Um die Ausleuchtung dieser Leseleuchten überhaupt zu nutzen, muß das Objekt flach auf den Beinen abgelegt oder angehoben werden. Hierbei muß der Oberkörper vorgeneigt werden oder das Objekt angehoben gehalten werden. Beide Haltungen entsprechen nicht einer sicherheitsrelevanten oder bequemen Sitzhaltung.
Streulicht, welches von den Leseleuchten oder derart gehaltenen Büchern, Karten, etc. ausgeht, blendet zudem den Fahrer beim Blick auf die Straße. Zudem irritieren Spiegelungen in der Windschutzscheibe.
Die in Anspruch 3.3 bis 3.7 aufgezeigten Sicherheitsleuchten sind in der beschriebenen Art eine sicherheitstechnische Innovation.
Lösung
Durch die in Anspruch 1 beschriebene Anordnung ist es möglich eine umfassende Ausleuchtung zu realisieren.
Die in den Ansprüchen genannte Leuchteneinheit stellt konstruktiv eine Kombination aus folgenden Funktionseinheiten dar:
Komfortbeleuchtung
Beleuchtung des Ein- /Ausstiegsbereiches (Bild 1: Leuchtkegel L1)
Innenraumleuchte (Bild 2: Leuchtkegel L2),
Leseleuchte (Bild 3: Leuchtkegel L3),
Sicherheitsbeleuchtung
Warnlicht für den überholenden Verkehr (Bild 2: Leuchtkegel L4)
Blinklicht für den überholenden Verkehr (Bild 5: B4)
Warnlicht für den entgegenkommenden Verkehr (Bild 2: Leuchtkegel L5)
Blinklicht für den entgegenkommenden Verkehr (Bild 6: B5)
Beleuchtung der Fahrzeugumrisse und der Passagiere (Bild 2 Leuchtkegel L2)
Integration
Integration des Türkontaktschalters (Bild 5 Pos. 1),
Integration des Schalters für Leselicht u. Innenraumleuchte (Bild 5 Pos. 2)
Design
Beleuchtbare Fläche als Werbe-, bzw. Symbolträger (Bild 4 Pos. W1)
Alle o.g. Ausleuchtungsfunktionen sind konstruktiv in einem Gehäuse integriert (nachfolgend VCSI = Vehicle Comfort & Security Illumination genannt).
Die o.g. Leuchtkegel werden mittels Glühlampen, Reflektoren, optischen Prismen, Linsen und Blenden erzeugt, welche in der VCSI integriert sind. Die VCSI wird am oberen hinteren Eck an der Fensterinnenseite der Fahrzeugtüren (in Fahrtrichtung gesehen) montiert (Bild 1 u. 3). Je nach Ausstattung des Fahrzeuges, werden Vorder- und Fondtüren mit der VCSI bestückt.
Die Befestigung der VCSI erfolgt an der Innenseite des Fensterrahmens der Fahrzeugtüre (siehe Bild 3 und Bild 8 Pos. 4) oder wird in diesen selbst ganz oder teilweise konstruktiv integriert (Bild 8, Pos. 2).
Anspruch 8 beschreibt 6 weiterführende Montageorte bzw. Ausführungs­ möglichkeiten der VCSI, wobei sämtliche oder mehrere Komponenten nach Anspruch 3 bis 6 installiert werden können:
Pos. 1 und Pos. 3 von Bild 8 zeigen die Integration der VCSI in die Fahrzeug­ karosserie oberhalb der Türe. Sie ist derart konstruiert, daß die Komponenten nach Anspruch 3.1 und 3.7 an der Fahrzeugaußen- und nach Anspruch 3.1 und 3.2 zur Fahrzeuginnenseite wirksam sind. D.h, daß die VCSI durch die Dachhaut hindurch montiert ist. Die Komponenten nach Anspruch 3.3 bis 3.6 können hierbei an Pos. 2, 5 oder 6 konstruktiv integriert werden.
Die VCSI kann mit allen Funktionen nach Anspruch 1 bis 6 somit an den Pos. 2, 4 und 5, wie in Bild 8 dargestellt, installiert werden
Bei Cabrios mit rahmenlosen Fenstern entsprich Pos. 5 in Bild 8 der Befestigung im Türholm oder am Überrollbügel.
Die Stromzufuhr erfolgt mittels Kabel, das verdeckt in der Türe und im Türrahmen bzw. Dach geführt ist.
Bei Fahrzeugen mit rahmenlosen Türfenstern Bild 9.1 und 9.2 erfolgt die Befestigung der VCSI Bild 9 Pos. 2 direkt an der Scheibe Bild 9 Pos. 3 des Fensters. Die Stromzuführung erfolgt beispielsweise mittels einer auf die Fensterscheibe aufgetragenen, leitenden Schicht, ähnlich der bei elektrisch heizbaren Heckscheiben.
Bei beinahe vollständig geöffnetem Fenster stößt die VCSI an der Türe an (siehe Bild 9.2). Um die Scheibe dennoch voll versenkbar zu machen, wird die VCSI (Bild 10 Pos. 1) derart montiert, daß diese parallel verschiebbar ist. Die Oberkante der VCSI ist bei geschlossenem Fenster (Bild 9.1) unterhalb der Oberkante der Fensterscheibe. Bei geöffnetem Fenster (Bild 9.2) wird die VCSI derart verschoben, so daß die Unterkante der VCSI oberhalb der Oberkante der Fensterscheibe (Bild 9.2 Pos. 3) ist. Die VCSI wird somit parallel zur Fensterscheibe mithilfe einer teleskopähnlichen Mechanik (Bild 10) verschoben. Das Detail-Bild 10 zeigt die VSCI (Pos. 1), welche mithilfe von Gleitern (Pos. 2) und der Teleskopschiene (Pos. 3) parallel zur Fensterscheibe (Pos. 4) verschoben wird. Bei Schließen des Fensters rutscht die VCSI durch die Schwerkraft zurück.
Die Beleuchtungsfunktionen bleiben auch bei geöffnetem Fenster erhalten.
Da die VCSI an der Fahrzeugtüre befestigt ist, schwenkt diese mit der Fahrzeugtüre mit. Bei geschlossener Fahrzeugtüre können die einzelnen Leuchten (Leselampe, Innenraumleuchte, etc.) mittels dem Lichtschalter nach Anspruch 5 eingeschalten werden. Die Leuchteneinheit dient daher als Innenraumbeleuchtung und Leseleuchte. Bei Öffnen der Türe werden, mit dem Türkontaktschalter, nach Anspruch 4, die Komponenten der Leuchteneinheit nach Anspruch 3.1 und 3.3 bis 3.7 eingeschaltet. Sie beleuchtet dann den Ein-/Ausstiegsbereich des Fahrzeuges, die Passagiere und die Fahrzeugumrisse. Zudem wird durch den Türkontaktschalter die Sicherheitsbeleuchtung aktiviert (siehe "Erreichte Vorteile").
Erreichte Vorteile Sicherheit
Die VCSI verbessert den Komfort und die Verkehrssicherheit von Fahrzeugen.
Kraftfahrzeuge, insbesondere PKW′s, sind während Fahrten bei Dunkelheit ausreichend beleuchtet. D.h., daß durch die Anordnung der Fahrzeugbeleuchtung (Fahrtlicht und Rücklicht) die Fahrzeugbegrenzungen deutlich erkennbar sind.
Dies trifft jedoch nicht bei geöffneten Fahrzeugtüren zu. Geöffnete Fahrzeugtüren sind zum übrigen Fahrzeug exponiert. Die Breite des Fahrzeuges mit geöffneten Türen steigt ca. auf das Doppelte. Eine besondere Signalisierung geöffneter Fahrzeugtüren bzw. der Verringerung der Breite des Verkehrsweges ist daher erforderlich.
Konventionelle Tür-Signalleuchten, an den Stirnseiten oder Innenseiten der Fahrzeugtüren, erfüllen dies jedoch nur sehr bedingt. Der Abstrahlwinkel dieser Signalleuchten ist aufgrund ihrer Anordnung an der Türe auf einen Bereich hinter dem Fahrzeug begrenzt. Das rote Licht dieser Signalleuchten kann zudem mit Rücklichtern vorausfahrender Fahrzeuge verwechselt werden, da diese ca. in derselben Höhe angebracht sind. Die Helligkeit und die begrenzte Ausleuchtung reichen nicht zur Kenntlichmachung der Verkehrssituation, insbesondere um Passagiere, Gepäckstücke oder Fußgänger deutlich sichtbar werden zu lassen.
Der Lichtkegel L4 (Bild 2) der VCSI ersetzt die z.Zt. üblichen Signal leuchten, welche im Bereich der Türschlösser (Bild 1 Pos. 3) liegen. Durch die höherliegende Anordnung sind diese aus weiterer Distanz besser zu erkennen und werden zudem weniger durch die ein-/aussteigenden Passagiere bzw. durch deren Kleidungsstücke und/oder Gepäckstücke verdeckt.
O.g. Signalleuchten zielen mittels Leuchtkegel L5 (Bild 2) auf den entgegenkommenden Verkehr. Hiermit kann ebenfalls der entgegen­ kommende Verkehr die vollständigen Fahrzeugumrisse des Fahrzeuges bei geöffneten Türen erkennen, bzw. die Gefahr der eingeschränkten Breite des Verkehrsweges (verbleibende Straßenbreite, etc.).
Die Signalwirkung von Lichtkegel L4 und L5 wird durch blinkende Lampen (oder superhelle Blink-LED′s) Bild 5 Pos. B4 und Bild 6 Pos. B5 verstärkt. Gemäß Anspruch 3.7 beleuchten Leuchtkegel L2 (Bild 2) die ein-/aussteigenden Passagiere und Leuchtkegel L1 (Bild 1) die Innenseite der geöffneten Türen und die Fahrzeugumrisse aus seitlicher Sicht. Mithilfe der Kombination aller o.g. Funktionen der VCSI wird die Verkehrsituation schneller und damit sicherer erkannt.
Komfort
Leseleuchten sollten hinter dem Blickfeld des Benutzers angeordnet sein, so daß austretendes Streulicht nicht den Fahrer oder/und Beifahrer indirekt blenden.
Zudem muß die Ausleuchtung auf einen definierten und schmalen Leuchtkegel beschränkt sein, womit die Blendung durch Spiegelung in der Windschutzscheibe vermieden wird.
Bei geöffneter Türe beleuchten die Leuchtkegel L1 und L2 einen Aggitationsbereich, welcher für kleine Reparaturen, Tanken und Beladen des Fahrzeuges oder dgl. genutzt werden kann. Dies ermöglichen die z.Zt. übliche Ein-/Ausstiegsbeleuchtung, welche an der Türunterseite montiert sind, nicht.
Die Außenseite der VCSI (Bild 4 Pos. W1 und Bild 7 Pos. W1) kann als Symbolträger (für Werbung, individuelle Fahrzeuggestaltung, Firmenembleme, etc.) genutzt werden, da sich diese direkt hinter der Glasscheibe G1 befindet. Eine Hinterleuchtung, wie in Bild 7 Pos. H2 dargestellt, verstärkt den visuellen Effekt.
Aufgrund der Befestigung der VCSI an der Türe verringert diese nicht die Türöffnung während des Ein-/Aussteigens. Dies ist vorteilhaft bei 2-türigen Fahrzeugen beim Einsteigen in den Fondbereich und bei niedrigen Türöffnungen (Sportwagen).
Da die VCSI außerhalb des Sichtfeldes des Fahrers ist und den Einstiegsbereich der Passagiere nicht einschränkt, muß die Konstruktion nicht in ihren baulichen Maßen eingeschränkt werden. Dies vereinfacht die konstruktive Ausführung. Die Wärmeableitung der Lampen ist somit ebenfalls durch eine entspr. große Oberfläche problemlos möglich. Lampen mit hoher Leistung und damit verbundener Wärmeentwicklung (Halogenlampen) können somit mit ausreichender Beleuchtungsstärke eingesetzt werden.
Kosteneinsparung
  • - Kosteneinsparung durch die Integration mehrerer oder aller Leuchten nach Anspruch 3 in ein Gehäuse gegenüber mehrerer dedizierter, dezentraler Einzelleuchten.
  • - Verringerung des Montageaufwandes (nur eine Kombinationsleuchte statt mehrerer Einzelkomponenten)
  • - Verringerung des Aufwandes für die elektr. Verkabelung
  • - Wenige Einzelteile (geringerer Ausfall, separat prüfbare Einheit, etc.)
  • - Integration der Türkontaktschalter in die Leuchtenkombination.
  • - Leicht erreichbarer Montageplatz (einfacher Austausch von Ersatzleuchten)
  • - Einfache konstruktive Auslegung da die gesamte VCSI innerhalb des Fahrzeuges (hinter der Glasscheibe G1 Bild 7) montiert wird und somit nicht wassergeschützt ausgelegt werden muß.
Die Komfort- und insbesondere die Sicherheitsbeleuchtung bleibt daher nicht mehr einzig der Fahrzeug-Oberklasse vorbehalten.
Ausgestaltung der Erfindung
Die Ausgestaltung der Erfindung ist abhängig von der Art des Fahrzeuges:
Erstausrüstung (ab Werk): Cabrio mit rahmenlosen Fenstern
Limousine mit gefaßten Fenstern
Nachrüstung bei vorhandenen Fahrzeugen
Bild 7 zeigt das Schnittbild A-A von Bild 5. Die Darstellung zeigt den schnittbildlichen Aufbau der VCSI bei geschlossener Fahrzeugtüre. Der Dachausschnitt (Pos. K1) mit der Türdichtung (Pos. K2) und dem Fensterrahmen (Pos. K3), Fenster (Pos. F1) und Fensterdichtung (Pos. K4). Pos. KS zeigt das elektrische Kabel zur Versorgung der VCSI und der Türkontaktschalter (Pos. P1).
Das Gehäuse der VCSI (Pos. G1) kann als Kunststoffspritzgußteil ausgeführt werden. Die eingesetzten Scheiben (Pos. L1 . . . L5) mit opaler oder klarer Struktur, dienen zur Abdeckung der Lampen (Pos. H1 . . . H3) und der Reflektoren (Pos. R1, R2). Die Reflektoren der Lampen werden als weiße oder galvanisierte Kunststoffteile gefertigt, bzw. in der Spritgußform ausgebildet.
Pos. W1 ist die hinterleuchtete Symbol-, bzw. Werbeträgerfläche.
Bei kostengünstigeren Ausführungen der VCSI werden mehrere der beschriebenen Leuchtkegel L1 . . . L5 von einer Lampe mit entsprechenden Reflektoren oder lichtleitenden Prismen realisiert.
Aufwendigere Ausführungen, besitzen für die jeweiligen Lichtkegel separate Lampen im VCSI-Gehäuse. Dies ermöglicht eine defiziertere Helligkeits­ verteilung und Ausrichtung der einzelnen Leuchtkegel.
Die VCSI wird am Rahmen der Türe befestigt. Das Kabel (Bild 7 Pos. K5) wird in der Türe (bei Nachrüstung unter dem Fenstergummi) geführt. Wird das Kabel einadrig verlegt, so kann nur jede VGSI separat über den jeweiligen Türkontaktschalter (Bild 7 Pos. P1) und Schalter (Bild 7 Pos. P2) geschaltet werden. D.h, daß bei Öffnen einer Türe nur die zugehörige VCSI durch den integrierten Türkontaktschalter eingeschaltet wird. Bei 2-adriger Verlegung kann von einer VCSI bzw. Türe oder auch von einem zentralen Punkt, alle VCSI′s gemeinsam eingeschaltet werden.
Bei rahmenlosen Türen wird die VCSI am Glas der Scheibe mittels Bügel diebstahlsicher festgeklemmt oder verschraubt (siehe "Lösung der Erfindung").
Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele
Bild 5 zeigt die Innenansicht einer Ausführung der VCSI, welche über 6 Lampen verfügt.
Zur Innenraumausleuchtung und zur Ausleuchtung des Ein-/Ausstiegs­ bereiches (Pos. L1, 2) ist das Lampenpaar (Bild 7 Pos. H3) vorgesehen. Pos. L3 zeigt eine Sammellinse für die Leseleuchte. Die Beleuchtung Pos. L4 und die BlinklLED′s (Pos. B4) sind das Warnlicht für den überholenden Verkehr. Mit Schalter (Pos. P2) kann wahlweise die Leseleuchte oder Innenraumleuchte eingeschaltet werden. Der Türkontaktschalter (Pos. P1) schaltet bei geöffneter Fahrzeugtüre das Warnlicht (Pos. L4, L5) und die BlinklLED′s (Pos. B4, B5) ein.
Bild 6 zeigt die VCSI von der Außenseite, durch das Türfenster betrachtet. Das Lampenpaar (Bild 7 Pos. H2) beleuchtet das Werbeträgerfeld W1. Für eine flächig gleichmäßige Ausleuchtung dient beispielweise eine Fresnell-Linse. Die Beleuchtung Pos. L5 ist das Warnlicht und die BlinklLED′s (Pos. B5) für den entgegenkommenden Verkehr.
Weitere Ausführungsbeispiele
Version mit einer Lampe (nicht dargestellt):
Das Licht einer Lampe wird mithilfe eines Prismas oder/und Reflektors zu den jeweiligen Lichtaustritten L1 . . . L5 und W1 geleitet.
Version mit zwei Lampen (nicht dargestellt):
Diese Version unterscheidet sich zur erstgenannten darin, daß die Leseleuchte und deren Schalter getrennt von der übrigen Gesamtbeleuchtung betrieben werden. Dies verbessert die jeweilige Lichtausbeute und erleichtert die konstruktive Auslegung der VCSI bei entsprechenden Fahrzeuggeometrien.
Version mit mehreren Lampen (dargestellt):
Die Ausleuchtung wird komplett über Schalter und Türkontakt gesteuert. Daher kann mit dieser Version die jeweiligen Leuchtkegel effizienter und gezielter ausgeleuchtet werden.
O.g. Ausführungsbeispiele können in ihrer jeweiligen Ausführung auch untereinander variiert werden.

Claims (8)

1. Leuchteneinheit für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß diese derart konstruktiv ausgebildet ist, um diese an der Innenseite der oberen, hinteren (auf Fahrtrichtung bezogen) Ecke an Fahrzeugtüren montiert wird (siehe Bild 1).
2. Die Leuchteneinheit nach Anspruch 1 wird am Türrahmen der Fahrzeug­ türen befestigt oder bei rahmenlosen Fenstern, an der Glasscheibe. Die Leuchteneinheit schwenkt mit der Fahrzeugtüre beim Öffnen/Schließen mit.
3. Die Leuchteneinheit nach Anspruch 1 ist eine Kombination bestehend aus folgenden Komponenten:
  • 3.1 Beleuchtung des Ein-/Ausstiegsbereiches, sowie als Innenraum leuchte:
    Durch die in Anspruch 2 beschriebene Befestigung an der Fahrzeugtüre ergibt sich die Doppelfunktion der Inneraumbeleuchtung und der Beleuchtung des Ein-/Ausstiegsbereiches.
  • 3.2 Leseleuchte,
  • 3.3 Warnlicht für überholenden Verkehr:
    Der Lichtkegel dieses, in die Leuchteneinheit integrierten, Warnlichtes leuchtet parallel zur Fahrzeugseite, horizontal, entgegen der Fahrtrichtung.
  • 3.4 Blinklicht für überholenden Verkehr:
    Gemäß Anspruch 3.3 wird das Warnlicht oder eine zusätzliche Lichtquelle als Blinklicht (mit zeitlich ändernder Lichtstärke) und mit evtl. anderer Farbe realisiert.
  • 3.5 Warnlicht für entgegenkommenden Verkehr:
    Der Lichtkegel dieses, in die Leuchteneinheit integrierten, Warnlichtes leuchtet parallel zur Fahrzeugseite, horizontal, in Fahrtrichtung. Bei geschlossenem Fenster leuchtet das Warnlicht durch das Fenster hindurch.
  • 3.6 Blinklicht für entgegenkommenden Verkehr: Siehe Anspruch 3.4 und 3.5
  • 3.7 Beleuchtung der Fahrzeugumrisse und der Passagiere:
    Die in Anspruch 3.1 beschriebene Leuchte beleuchtet bei ent­ sprechender lichttechnischer Dimensionierung die Fahrzeugumrisse und die, das Fahrzeug umgebenden, Passagiere bzw. strahlt diese sicherheitsrelevant an.
4. In die Leuchteneinheit nach Anspruch 1 ist der Türkontaktschalter integriert. Dieser schaltet bei Öffnen der Fahrzeugtüre die Beleuchtung nach Anspruch 3.1, 3.3 bis 3.7 ein.
5. In die Leuchteneinheit nach Anspruch 1 ist der Lichtschalter integriert, womit die Komponenten gemäß Anspruch 3.1 und 3.2 eingeschaltet werden können.
6. In die Leuchteneinheit nach Anspruch 1 ist ein Symbolfeld integriert. Dieses ist konstruktiv derart ausgebildet, daß es möglich ist, dieses zu hinterleuchten. Die Hinterleuchtung kann mit der Fahrzeugbeleuchtung (Stand-, Abblendlicht) zusammen eingeschaltet werden.
7. Verschiebbare Halterung zur direkten Befestigung der Leuchteneinheit an der Fensterscheibe, um gemäß Anspruch 2 das vollständige Öffnen und Schließen bei der Montage an rahmenlosen Fenster zu ermöglichen.
8. Die Komponenten der Leuchteneinheit nach Anspruch 3 sind derart konstruktiv ausgeführt, daß diese in die Karosserie im Bereich des Daches des Fahrzeuges oder/und in den Rahmen der Fahrzeugtüre oder/und in der Türe der Fahrzeugtüre integriert oder/und befestigt ist.
Die Leuchteneinheit kann zur Montage innerhalb des Fahrzeuges konstruiert sein, oder aber auch zur integrierten Montage in die Karosserie (Dach, Türholm), bzw. zur Montage in Teilen der Fahrzeugtüren (Fensterrahmen, Türunterseite) (Siehe Bild 8).
Im Gegensatz zu Anspruch 2 schwenken die in die Karosserie integrierten Leuchteneinheit nicht mit der Fahrzeugtüre mit.
Die Beleuchtungsfunktionen gemäß Anspruch 3.1 bis 3.7 sind hierbei evtl. nur teilweise in der beschrieben Art wirksam, ebenso die Funktionen nach Anspruch 4 bis 6.
Die Komponenten der Leuchteneinheit nach Anspruch 3 sind auch auf mehrere Montage- bzw. Integrationsstellen aufteilbar. Dies steht nicht in Gegensatz zu Anspruch 1.
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