DE2010358A1 - Composite steel and aluminium sheeting or - strips - Google Patents
Composite steel and aluminium sheeting or - stripsInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
- B44C3/00—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing ornamental structures
- B44C3/02—Superimposing layers
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Verbundwerkstoff mit besonderen kombinierbaren Effekten und Eigenschaften, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.The invention relates to a composite material with special combinable Effects and properties, as well as a method for its production.
Es ist bekannt, daß aus Stahlblech erzeugte Fertigteile nach den verschiedensten seit langem bekannten vielfältigen Verfahren des Galvanisierens, Plattierens, Aufdampfens, Schmelztauchens, Metallspritzens, Auftragens aus der Gasphase-, aus einer pispersion und aus Lösungen durch chemische Reduktion mit den verschiedensten Metallen überzogen werden, die teilweise zusätzlich noch einen organischen Überzug erhalten. Nachteilig bei diesen Verfahren ist, dae sle einen hohen Aufwand an Kosten verursachen und nur ein beschränkter dekorativer Effekt erreichbar ists Das Galvanisieren und die Abscheidung durch chemische Reaktion erfordern hohe Produktions- und Anlagenkosten. Die Produktionskosten werden durch die vielen erforderlichen Arbeitsgänge und langen Behandlungszeiten sehr hoch und steigen mit zunehmender Schichtdicke weiter an. Effektvoll galvanische abscheidbare Metalle sind teuer und mit einer Anlage ist jeweils nur ein Effekt zu erreichen, es sei denn, kostspielige Umrüstzeiten werden in Kauf genommen oder die Anlage wird überdimensioniert.It is known that finished parts produced from sheet steel according to the most varied long-known various processes of electroplating, plating, vapor deposition, Hot dipping, metal spraying, application from the gas phase, from a dispersion and coated from solutions by chemical reduction with a wide variety of metals some of which also receive an organic coating. Disadvantageous With these methods, the fact that they cause a high level of expense and expense only a limited decorative effect is achievable. Electroplating and the Deposition by chemical reaction requires high production and plant costs. The production costs are reduced by the many operations and long required Treatment times are very long and continue to increase with increasing layer thickness. Effectively electrodepositable metals are expensive and with a facility is only achieve one effect at a time, unless changeover times are costly accepted or the system is oversized.
Das Aufdampfen, Auftragen aus der Gasphase, Aufspritzen sowie das Auftragen aus 'einer Bispersion haben neben hohem, tellweise komplizierten Anlageaufwand, hohe Energiekosten; die Produktionskosten steigen mit zunehmender Schichtdicke progrebsiv, die Zahl der erreichbaren Effekte ist beschränkt und mit einer Anlage ist jeweils nur ein Effekt zu erreichen, es sei denn, kostspielige Umrüstzeiten oder eine Überdimensionierung der Anlage werden in Kauf genommen.The vapor deposition, application from the gas phase, spraying as well as the In addition to high, sometimes complicated investment costs, applications from a bispersion high energy costs; the production costs rise progressively with increasing layer thickness, the number of achievable effects is limited and having an attachment is each to achieve only one effect, unless costly changeover times or oversizing of the system are accepted.
Beim Schmelztauchen liegen ebenfalls Produktionskosten und Anlagenkosten hoch. Bei der Herstellung von Weißblech wirken sich die Knappheit und der hohe Preis des Zinns ungünstig aus. Bei vielen Metallen wird die Ziehfähigkeit des Grundwerkstoffes durch die Wärmebehandlung ungünstig beeinflußt.In hot dipping, there are also production costs and equipment costs high. In the manufacture of tinplate, the scarcity and high price have an effect of the tin is unfavorable. With many metals, the drawability of the base material becomes adversely affected by the heat treatment.
Beim Plattieren werden zwei oder mehrere verschiedene Metallbleche oder Folie durch Löten, Schweißen (kalt oder warm) fest aneinander haftend verbunden. Beim Plattieren wirken hohe Anlagen-, Produktioas- und Energiekosten und teilweise die technische Kompliziertheit. des Verfahrens sowie die relativ notwendigen dicken Plattierschichten bzw. hohen Kosten für Edelmetalle ungünstig auf den Preis plattierter Materialien ein, Zur Herstellung von korrosionsbeständigem, tiefziehfähigem Stahlblech oder Band mit dekorativen Effekten, ist das Beschichten mit Lacken und Kunststoffen bekannt. Dabei wird das kaltgewalzte Stahlband oder -blech vorbehandelt und meist nach Auftrag eines geeigneten Haftvermittlers der Lack oder den Kunststoff als Paste oder Folie meist autgswalst. Das Stahlblech kann eo ein- oder zteiseitig beschichtet werden.Plating is two or more different metal sheets or foil firmly adhered to one another by soldering, welding (cold or warm). Plating has high plant, production and energy costs and in some cases the technical complexity. of the procedure as well as the relatively necessary thick Plating layers or high cost of precious metals unfavorably clad on the price Materials, for the production of corrosion-resistant, deep-drawable sheet steel or tape with decorative effects, is coating with paints and plastics known. The cold-rolled steel strip or sheet is pretreated and mostly After applying a suitable adhesion promoter, the paint or the plastic as a paste or foil mostly autgswalst. The steel sheet can be coated on one or two sides will.
Die dafür meist verwendete, relativ billige PTC-Polie muß dabei mit aktiven teuren Farbpigmenten gefüllt werden. Zum Zwecke der Verbesserung des Korrosionsschutzeffektes kann das Stahlblech vor dem Kunststoffauftrag galvanisch oder schmelztauchverzinkt oder verzinnt oder aluminiumbedampft worden. Zur Erzielung von wärme- und schalidämmeaden Effekten wird die Beschichtung mehrschichtig aufgebaut. So arbeitet z.B, ein Veriahren so, daß in die noch flüssige Zinkschicht Asbestfilz eingewalzt, dieaer mit Bitum versiegelt und darauf eine witterungsbeständige dekorative Plastschicht aufgewalzt wird. Bei einem anderen Verfahren wird eine bis zu 1 mm dicke Plastschicht zwischen zwei etwa o,5 mm dicke Stahlbleche eingebettet und die Oberfläche elektrolytisch verzinkt und schutzlackiert.The mostly used, relatively cheap PTC polie must be included active expensive color pigments are filled. For the purpose of improving the anti-corrosion effect the sheet steel can be galvanized or hot-dip galvanized before the plastic is applied or tinned or aluminized. To achieve heat and sound insulation The coating is built up in several layers. This is how, for example, a Veriahren works so that asbestos felt rolled into the still liquid zinc layer, but with bitum sealed and a weather-resistant decorative plastic layer rolled onto it will. Another method is to place a layer of plastic up to 1 mm thick between two approximately 0.5 mm thick steel sheets are embedded and the surface is electrolytic galvanized and coated with protective coating.
Bei den einschichtigen Lack- oder Plastüberzügen sind die wärme- und schalldämmenden Effekte relativ gering. Bei mehrachichtigem ,Aufbau macht sich eins, Versiegeln der porösen eieentlichen Dämmschicht erforderlich, um der Deekschicht dekoratives Aussehen und gute Haftung zu sichern, ohne dabei gleichzeitig wesentliche wärmereflektierende Eigenschaften zu erreichen. Die zur Verbesserung des Korrosionsschutzeffektes vorher auf das Stahlblech oder Band aufgebrachten Zink-, Zinn- oder Aluminiumschichten geben dem Verbundmaterial die bereits beschriebenen Nachteile.In the case of single-layer lacquer or plastic coatings, they are heat and sound-absorbing effects relatively low. With multi-layer, structure makes one thing, Sealing of the porous actual insulation layer required to the deek layer To ensure a decorative appearance and good adhesion without compromising essentials at the same time to achieve heat reflective properties. To improve the anti-corrosion effect Zinc, tin or aluminum layers previously applied to the steel sheet or strip give the composite material the disadvantages already described.
Eine gleichzeitig wirksame Wärmereflektion an der Zink-, Zinn- oder Aluminiumschicht ist selbst bei glänzender Ausführung nicht möglich, weil die Dämmschicht darüber liegt.A simultaneously effective heat reflection on the zinc, tin or Even with a glossy finish, aluminum layer is not possible because the insulating layer above it.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein billiges Stahlband oder -bleeh sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung zu entwickeln, das metall-, hoch- oder mattglänzende, vorzugsweise chromgläazende' oder goldglänzende oder andersfarbige Effekte aufweist, korrionsbeständig und gut umformbar ist, das wärme- und sehallddmmende mit wärmereflektierenden Eigenschaften besitzt, die wahlweise kombinierbar sind.The invention is based on the object of a cheap steel belt or -bleeh and to develop a process for its production that uses metal, high- or matt-gloss, preferably chrome-gloss, or gold-gloss or other colored Has effects, is corrosion-resistant and easily deformable, the heat and sound insulation with heat-reflecting properties that can be combined as required.
Erfindungsgemäß wird das dadurch gelöst, das ein Stahlblech oder -band mit einer einseitig oder beidseitig aufgeklebten Aluminiumfolie oder einer anderen Metallfolie versehen ist, die eine blanke oder eingefärbte mit transparenten organischen Stoffen kaschierte oder lackierte Oberfläche aufweist. Zwecks Erreichung der wärme-und schalldämmenden Eigenschaften hat es such als vorteilhaft erwiesen, wenn der zwischen Stahlblech oder -band und Aluminiumfolie befindliche Klebstoff durch eine selbsthaftende, gelierbare oder schäumbare Plastschicht ersetzt ist.According to the invention this is achieved by using a steel sheet or strip with an aluminum foil glued on one or both sides or another Metal foil is provided, which is a bare or colored with transparent organic Has a laminated or lacquered surface. In order to achieve the heat and Soundproofing properties, it has proven to be advantageous when the between Steel sheet or tape and aluminum foil through a self-adhesive, gellable or foamable plastic layer is replaced.
Ein bevorzugtes Verfahren sur Herstellung des Verbundwerkstoffes besteht darin, daß auf das Stahlband oder -blech ein Klebstoff oder eine selbstkleben'de Paste aufgebracht wird und danach eine einseitig oder beidseitig kaschierte oder lackierte Aluminiumfolie oder eine andere Metallfolie aufgewalzt wird.A preferred method of manufacturing the composite material is in that on the steel strip or sheet an adhesive or a self-adhesive Paste is applied and then one side or both sides concealed or lacquered aluminum foil or another metal foil is rolled on.
Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die als Zwischenschicht zwischen Stahlband oder -blech und Aluminiumfolie oder einer anderen Metallfolie aufgebrachte selbsthaftende Paste, im gleichen Arbeitsgang, in dem das Eihbrennen oder Gelieren der auf die Aluminiumfolie oder Metallfolie aufgetragenen Deckschicht eriolgt, ausgeliert oder geschäumt wird.Furthermore, it has proven to be advantageous if the as an intermediate layer between steel strip or sheet and aluminum foil or another metal foil applied self-adhesive paste, in the same operation as the egg burning or gelling of the cover layer applied to the aluminum foil or metal foil eriolgt, gelled or foamed.
Das erfindungsgemäße Stahlband oder -blech ist für die verschiedensten Zwecke z.B. im Bauwesen, in der Metall-und Blechwarenindustrie, im Fahrzeugbau, im Schiffsbau sowie im Maschinenbau anwendbar.The steel strip or sheet according to the invention is for the most diverse Purposes e.g. in construction, in the metal and sheet metal industry, in vehicle construction, applicable in shipbuilding as well as mechanical engineering.
Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens - wird auf Grund der Erhaltung der Verformbarkeit die Vorverlegung der Metallbeschichtung vom Fertigeresugnis auf das Band oder Blech auch in Fallen möglich, bei denen die Sprödigkeit des Überzugsmetalls oder eine Beeinflussung desselben auf die Eigenschaften des Grundmaterials bei Anwendung bekannter Verfahren dies nicht gestattet; - können die für die Beschichtung von Band und Blech mit organischen Stoffen sowie für die Kaschierung entwickelten Anlagen gegebenenfalls unter Verwendung von Zusatzeinrichtungen eingesetzt werden; - steigen die Produktionskosten nicht mit zunehmender Metallschichtdicke; - kann dadurch, daß die Metallschicht zwischen Dämm- und Deckschicht aufgebracht wird, der Industrie ein Stahlbaud oder -blech zur Verarbeitung angeboten werden, das neben der Schall- und Wärmedämmung gleichzeitig in relativ hohem Maße Strahlen reflektiert; - kann die Aluminiumfolie gleichzeitig die Funktion der Versiegelung einer Dämmschicht, der Reflektion und des zusätzlichen Korrosionsschutzes erfüllen; - können die Anlagen- und Produktionskosten gegenüber den bisherigen Verfahren gesenkt werden; - ergeben sich vielfältigere Möglichkeiten der Gestaltung des dekorativen Metalleffektes und verschiedener Kombinationen; - ergeben sich durch den Einsatz des daraus gefertigten Materials neue Möglichkeiten der dekorativen und technischen Gestaltung in den verschiedensten Iadustriezweigen; - kann erstmals billiges, witterungsbeständiges und verformbares gold- und chromgränzendes Stahlblech als Massenprodukt hergestellt werden, das auch ungünstigen Witterungsbedingungen standhält; - wird der Korrionsschutz für Stahl verbessert; - kann die organische Schutzschicht dünner und damit kostensenkend gestaltet werden; - dient die aufgebrachte Deckschicht gleichzeitig als Schutzschicht beim Ziehen; - kann auch über größere Flächen Farbton und Glanzgrad gleichmäßig gestaltet werden.By using the method according to the invention - is due to To maintain the ductility, the metal coating is moved forward from the finished product on the strip or sheet metal also possible in cases where the brittleness of the coating metal or an influence of the same on the properties of the base material when used known procedures do not allow this; - Can be used for the coating of Strip and sheet metal with organic substances as well as systems developed for lamination may be used with the use of additional devices; - rise the production costs do not increase with increasing metal layer thickness; - can thereby, that the metal layer is applied between the insulation and top layer, industry a steel structure or sheet are offered for processing, which in addition to the sound and thermal insulation at the same time reflects rays to a relatively high degree; - can the aluminum foil also functions as a sealant for an insulation layer, the reflection and the additional protection against corrosion; - the system and production costs can be reduced compared to previous methods will; - there are more diverse options for designing the decorative Metallic effect and various combinations; - result from the use the material made from it opens up new possibilities of decorative and technical Design in various branches of industry; - For the first time, it can be cheap, weather-resistant and malleable gold- and chrome-shining steel sheet produced as a mass product that can withstand adverse weather conditions; - becomes the corrosion protection improved for steel; - the organic protective layer can be thinner and thus cost-saving be designed; - The applied top layer also serves as a protective layer when pulling; - Can be evenly colored and glossy over larger areas be designed.
Die Erfindung soll nachstehend an 3 Ausführungsbeispielen näher erläutert werden: 1. Ausführungsbeispiel Das Umformbare Stahlband oder -blech mit dekorativen Effekten uad/oder wärmereflektierenden Eigenschaften besteht im wesentlichen aus dem Stahlbleoh- oder -band, einer ein-oder beidseitig aufgeklebten Aluminiumfolie, die gegebenenfalls eloxiert sein kann, und eine mit einem transparenten organischen Stoff kaschierte odsq lackierte Oberfläche aufweist. The invention is explained in more detail below using 3 exemplary embodiments are: 1st embodiment The formable steel strip or sheet with decorative Effects uad / or heat reflective properties consists essentially of the lead or steel tape, an aluminum foil glued on one or both sides, which can optionally be anodized, and one with a transparent organic Has fabric laminated odsq lacquered surface.
A besonders günstig hat sich folgende Verfahrensweise erwiesen: Ein o,8 mm dickes mit Trichloräthylen entfettetes Kaltband der Güteklassifizierung Sondertiefziehgiite wird auf einer üblichen Bandbeschichtungsanlage zunächst durch Wal zenauftrag mit einer 5 um dicken Schicht (Trockenfilm) eines Kleblackes auf Basis unversteiftes Polyvinylchlorid-Azetat beschichtet. Danach wird das Band zwecks Trocknung des Klebstofffilms durch einen Ofen geführt und dabei selbst auf eine Temperatur von etwa 18500 erwärmt. Unmittelbar am Ofenausgang wird zwischen einem Walzenpaar eine - mit einer o,o4 mm dicken klarsichtigen Polyesterfolie, auf Basis Terephthalsäureäthylenglykol kaschierte o,o3 mm dicke Reinaluminiumfolie zugeführt und aufgewalzt. Die untere Walze, über die die unbeschichtete Rückseite des Stahlbandes geführt wird, ist dabei eine auf etwa 1850C aufgeheizte Stahlwalze. Die obere Walze, die die Verbundfolie andrückt und mit der Polyesterfolie in Berührung kommt, ist eine unbeheizte gummierte Stahlwalze. Das Aufkaschieren der Polyesterfolie auf die Aliminiumfolie wurde unter Verwendung eines Klebstoffes auf Basis Nitrilkautschuk, Epoxydharz, Kumaronharz in bekannter Weise vorgenommen. Ein derart beschichtetes Stahlblech ergab bei Tiefungsversuchen nach Erichsen und einer 9 mm Tiefung von der Vorder- sowie von der Rückseite, daß die Klebfugen eine derartige Verformungsbeanspruchung aushalten, daß sich weder die Aluminiumfolie noch die Polyesterfolie voneinander oder vom Stahlblech löst und reißt und daß die Aluminiumfolie ihren Glanz behält.A the following procedure has proven to be particularly favorable: A 0.8 mm thick cold strip, degreased with trichlorethylene, of the special deep-drawing quality classification is first applied by rolling on a conventional coil coating line a 5 µm thick layer (dry film) of an adhesive varnish based on unstiffened Polyvinyl chloride acetate coated. Then the tape is used to dry the adhesive film passed through an oven and heated to a temperature of about 18,500. Immediately at the furnace exit between a pair of rollers is a - with an o, o4 mm thick transparent polyester film, laminated on the basis of terephthalic acid ethylene glycol 0.3 mm thick pure aluminum foil is fed in and rolled on. The bottom roller, across the uncoated back of the steel belt is guided, is one on Steel roller heated around 1850C. The upper roller that presses the composite film and comes into contact with the polyester film is an unheated rubberized steel roller. The lamination of the polyester film onto the aluminum film was carried out using an adhesive based on nitrile rubber, epoxy resin, coumarone resin in known Way made. A steel sheet coated in this way gave results in cupping tests According to Erichsen and a 9 mm deepening from the front and from the back, that the glue joints withstand such a deformation stress that neither the aluminum foil or the polyester foil separates from each other or from the steel sheet and tears and that the aluminum foil retains its gloss.
Beispiel 2 Als besonders günstig hat sich folgende Verfahrensweise erwiesen: Min o,6 mm Kaltband wird in der wie im Beispiel 1 beschriebenen Weise mit einer o,o3 mm dicken Reinaluminiumfolie beklebt, die vorher auf einer dem Stahlband zugekehr tan Seite mit einer 0,3 mm dicken PVa-Polie (mit einem Weichmacherverhältnis 80:20) ohne Farbpigmente mit billigen Füllstoffen gefüllt und auf der anderen Seite mit einer o,o4 mm dicken Polyesterfolie auf Basis. Terephthalsäure-Äthylenglykol kaschiert wurde. Für das Aufkaschieren der PVC-Folie wurde ein Kleblack auf Basis anverseiftes Polyvinylchloridazetat und für das Aufkaschieren der Polyesterfolie ein Klebstoff auf Basis Nitril-Kautschuk, Epoxydharz, Kumaronharz verwendet. Beim Aufkaschieren der PVC-Folie wurde die Aluminiumfolie ber eine auf 1850 C geheizte Stahiwalze geführt.Example 2 The following procedure has proven to be particularly favorable Proven: Min 0.6 mm cold strip is produced in the manner described in Example 1 pasted with a 0.03 mm thick pure aluminum foil, which was previously placed on a steel strip facing tan side with a 0.3 mm thick PVa polie (with a plasticizer ratio 80:20) filled with cheap fillers without color pigments and on the other side with a 0.04 mm thick polyester film based on. Terephthalic acid ethylene glycol was concealed. For the lamination of the PVC film, an adhesive varnish was used saponified polyvinyl chloride acetate and for laminating the polyester film an adhesive based on nitrile rubber, epoxy resin, coumarone resin is used. At the Laminating the PVC film on, the aluminum film was heated to 1850 C. Steel roller out.
Ein derart beschichtetes Stahlblech ergab bei Tiefungsversuchen nach Erichsen und einer 9 mm Tiefung von der Vordersowie von der Rückseite, daß die Klebefugen eines derartige Verformungsbeanspruchung aushalten, daß sich die einzelnen Schichten nicht voneinander lösen, nicht reißen und daß die Aluminiumfolie ihren Glanz behält Beispiel 3 Als besonders günstig hat sich folgendes Verfahren erwiesen: Auf einer Bandbeschichtungsanlage wird ein o,8 mm Kaltband zunächst durch Walzenauftrag eine selbsthaftende (30 Gew.-Teile Diallylphthalat auf 100 Gew.-Teile PVC-Pulver) PVC-Paste in einer Schichtdicke von o,5 mm aufgebracht. Auf die noch flüssige Paste wird eine o,o3 mm dicke Reina1-miniumfolie bei vermindertem Anpreßdruck aufgewalzt. Im Anschluß daran wird die Al-Folie durch Nalzenauftrag mit einer klarsichtigen Akrylatlackschicht versehen. Das Ausgelieren der PVa-Paste und Einbrennen des Decklackes erfolgt gleichzeitig in einem Ofen.A steel sheet coated in this way showed in cupping tests Erichsen and a 9 mm deepening from the front as well as from the back that the adhesive joints withstand such a deformation stress that the individual layers do not separate from each other, do not tear and that the aluminum foil retains its shine Example 3 The following process has proven to be particularly favorable: On one Coil coating system is a 0.8 mm cold strip initially by roller application self-adhesive (30 parts by weight of diallyl phthalate to 100 parts by weight of PVC powder) PVC paste applied in a layer thickness of 0.5 mm. A 0.3 mm thick pure aluminum foil rolled on with reduced contact pressure. In connection the aluminum foil is attached to it by roller application with a clear acrylic varnish layer Mistake. The gelling of the PVa paste and baking of the top coat take place at the same time in an oven.
Ein derart beschichtetes Stahlblech ergab bei Tiefungsversuchen nach Erichsen und einer 9 mm Tiefung von der Vorder- sowie von der Rückseite, daß die Haftungen eine derartige Verformungsbeanspruchung aushalten, daß sich die einzelnen Schichten nicht voneinander lösen, nicht reißen und daß die Al-Folie ihren Glanz behält.A steel sheet coated in this way showed in cupping tests Erichsen and a 9 mm deepening from the front and from the back that the Adhesions withstand such a deformation stress that the individual Layers do not separate from one another, do not tear and that the aluminum foil retains its shine retains.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4698278A (en) * | 1985-10-21 | 1987-10-06 | Alliance Pentagon A/S | Three-layer laminated panel and method for production |
| US7151434B2 (en) | 2002-08-16 | 2006-12-19 | Deutsche Post Ag | Method and system for data transmission between a package mailbox and at least one central data processing unit in a logistic system |
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1970
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- 1970-08-11 CA CA090470A patent/CA929091A/en not_active Expired
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4698278A (en) * | 1985-10-21 | 1987-10-06 | Alliance Pentagon A/S | Three-layer laminated panel and method for production |
| US7151434B2 (en) | 2002-08-16 | 2006-12-19 | Deutsche Post Ag | Method and system for data transmission between a package mailbox and at least one central data processing unit in a logistic system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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