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Die Erfindung betrifft ein Verriegelungselement zur Gerätebefestigung im Allgemeinen, und insbesondere ein Verriegelungselement für die hängende Befestigung eines Gerätes, beispielsweise eines Klimagerätes oder eines Teils dieses, an der Außenwand eines Schaltschrankes.
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Schaltschränke weisen in der Regel ein aus Vertikal- und Horizontalprofilen aufgebautes, die tragende Struktur des Schaltschrankes bildendes Rahmengestell auf, dessen Öffnungen mit Wandelementen, Türelementen und dergleichen verschlossen sind. Dabei sind die Wandelemente über einen umlaufenden Profilrahmen des Rahmengestells an dem Rahmen befestigen, wobei das Wandelement selbst ein flächiges Blechformteil ist, welches eine geringe Eigenstabilität aufweisen kann. Zur Stabilisierung kann das Wandelement im Randbereich Umkantungen aufweisen. Häufig erhält das Wandelement die beispielsweise für die Erzielung einer angestrebten IP-Schutzklasse erforderliche Stabilität erst durch die Verbindung mit dem Rahmengestell.
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Es ist üblich, das für die Kühlung der in dem Schaltschrank aufgenommenen Komponenten erforderliche Kühlgerät an einem der genannten Wandelemente zu befestigen, wobei in dem jeweiligen Wandelement eine Lufteinlassöffnung für Warmluft und eine Luftauslassöffnung für Kaltluft ausgebildet ist, welche wiederum die Stabilität des Wandelements beeinträchtigen. Um einen Luftkurzschluss zwischen dem Lufteinlass des Klimagerätes und dem Luftauslass des Klimageräts zu verhindern, ist es zwingend erforderlich, dass der umlaufende Flansch oder die Bodenseite des Klimageräts, über welche es an dem Wandelement befestigt und abgedichtet ist, möglichst plan auf dem Wandelement aufliegen kann. Aufgrund des Eigengewichtes des Klimageräts treten bei der Montage dieses an dem Wandelement jedoch Verspannungen in dem Wandelement auf, so dass sich das Wandelement krümmen kann, wodurch die fluidisch dichte Auflage des Klimageräts auf dem Wandelement erschwert wird.
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Aus der
DE 10 2004 303 124 A1 ist ein Verriegelungselement für die Montage eines Klimagerätes an einem Schaltschrank bekannt, das als ein Rastelement ausgebildet ist, welches durch fluchtende Durchlässe in dem Flansch des Klimageräts sowie der Schaltschrankwand hindurch gesteckt wird. Das Rastelement weist an seinem Ende Widerhaken auf, welche im eingesteckten Zustand des Rastelements die Schaltschrankwand hintergreifen sollen, um ein unbeabsichtigtes herausfallen des Rastelements zu verhindern.
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Die
DE 35 04 227 C2 beschreibt einen Wärmetauscher für einen Schaltschrank, der eine Aufnahmewanne mit Lüftern und ein mit einem umlaufenden Flansch versehenes Faltflächenprofil aufweist. Zwischen dem Boden der Aufnahmewanne und dem umlaufenden Flansch des Faltflächenprofils ist eine Dichtung angeordnet. Zum Verspannen des Faltflächenprofils auf dem Boden der Aufnahmewanne sind Drehspannverschlüsse in Öffnungen der Schmalflächen der Aufnahmewanne angeordnet, wobei jeder Drehspannverschluss aus einem Zylinder und einem Spannfinger aufgebaut ist. Es ist vorgesehen, dass der Spannfinger in einer Spannstellung des Drehspannverschlusses auf einem Teil des umlaufenden Flansches des Faltflächenprofils drückt, so dass das Faltflächenprofil an der Aufnahmewanne fixiert wird.
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Aus der
DE 28 04 848 A1 ist eine Befestigungsvorrichtung zum lösbaren Verbinden zweier plattenförmiger Bauteile bekannt, bestehend aus einer an einem Primärbauteil abstützbaren und beide Bauteile über Ausnehmungen durchgreifenden Lagerhülse und einem in dieser Lagerhülse drehbar und entgegen der Wirkung einer Feder axial verschiebbaren Riegelbolzen, der in einem die Lagerhülse beidseitig überragenden Querriegel endet, welcher in zwei senkrecht zueinander stehenden Positionen in stirnsetigen, von axialen Vorsprüngen begrenzten Rastkerben der Lagerhülse eingerastet werden kann und in einer Verriegelungsposition unter der Last der Feder am Sekundärbauteil und in einer Entriegelungsposition bei abnehmbarem Sekundärbauteil am Primärbauteil anliegt.
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Soll beispielsweise ein Klimagerät erst nach dem Innenausbau des Schaltschrankes, das heißt nachdem dieser beispielsweise bereits mit einer Montageplatte und weiteren Schaltschrankkomponenten bestückt ist, an einer Schaltschrankwand befestigt werden, ist es darüber hinaus wünschenswert, wenn das Verriegelungselement darauf ausgelegt ist, eine Montage des Klimageräts zu erlauben, bei der der Monteur nicht auf den Innenraum des Schaltschrankes zugreifen muss, etwa für die Montage eines Befestigungsmittels.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Verriegelungselement derart weiterzuentwickeln, dass es die Befestigung eines Gerätes an einer Schaltschrankwand erlaubt, ohne dass dabei auf den Innenraum des Schaltschrankes zugegriffen werden muss, wobei es gleichzeitig für die fluidisch dichte Montage beispielsweise eines Klimagerätes auf einer Schaltschrankwand geeignet sein soll.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verriegelungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 11.
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Demgemäß umfasst das Verriegelungselement ein Chassis, das eine Auflageseite mit einer Auflagefläche aufweist, und ein Klemmelement, das mindestens eine Klemmnase aufweist, mit welcher das Klemmelement durch die Auflageseite an der Auflagefläche aus dem Chassis herausragt. Dabei ist das Klemmelement parallel zu der Auflageseite zwischen einer Offen- und einer Schließstellung linear verschiebbar.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist das Chassis einen Führungsbolzen auf, der sich parallel zu der Auflageseite erstreckt und der an gegenüberliegenden Stirnseiten des Chassis gehaltert ist, wobei das Klemmelement über eine Führungsaufnahme auf dem Führungsbolzen gelagert ist, vorzugsweise aufliegt, aufgesteckt oder aufgeschraubt ist, so dass das Klemmelement parallel zu der Auflageseite geführt ist.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Führungsbolzen ein in eine Gewindeaufnahme des Klemmelements eingeschraubter und in den Stirnseiten des Chassis drehbar gelagerter Gewindebolzen. Dabei kann die Gewindeaufnahme in einer Ausnehmung der Führungsaufnahme in Richtung parallel zu dem Gewindebolzen gehaltert sein.
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Bei einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Klemmelement auf dem Führungsbolzen gleitend gelagert, in Richtung Schließstellung vorgespannt und in der Offenstellung lösbar verriegelt ist. Die Vorspannung des Klemmelements kann beispielsweise mit Hilfe einer Feder bereitgestellt sein.
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Bei einem konstruktiv einfach gehaltenen Verriegelungselement ist vorgesehen, dass das Chassis ein U-Profil aufweist, wobei die Stirnseiten des Chassis von gegenüberliegenden Flanschen des U-Profils gebildet sind.
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Vorzugsweise weist die Aufnahmeseite mindestens einen ersten und einen zweiten sich zwischen den Stirnseiten erstreckenden Durchlass für eine erste und eine zweite Klemmnase auf. Alternativ kann jedoch auch ein Durchlass für eine oder mehrere Klemmnasen vorgesehen sein.
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Um eine besonders plane und fluidisch dichte Auflage, zum Beispiel eines umlaufenden Klimagerätflansches oder einer Bodenseite des Klimageräts auf einer Schaltschrankwand, zu erreichen, ist bei einer Ausführungsform die mindestens eine Klemmnase sich zu ihrem freien Ende hin keilförmig verjüngend ausgebildet. Die Klemmnase weist vorzugsweise eine der Auflagefläche zugewandte Seite auf, die mit der Auflageseite einen zum freien Ende der Klemmnase hin geöffneten spitzen Winkel, mit α ≤ 45°, einschließt Ein mit einfachen technischen Mitteln ausgebildetes Klemmelement ist ein unter Ausbildung von zwei parallel voneinander beabstandeten Klemmnasen hälftig um 180° umkanteter Blechstreifen, wobei die Führungsaufnahme von der Umkantung gebildet ist. Das Klemmelement kann auch ein Kunststoffteil sein.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform weist das Verriegelungselement ein von der Auflageseite einseitig begrenztes Gehäuse auf, wobei gegenüberliegende Stirnseiten des Chassis, an denen der Führungsbolzen gehaltert ist, in dem Gehäuse aufgenommen, oder von entsprechenden Stirnseiten des Gehäuses gebildet, sind.
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Für eine besonders einfache Vormontage des Vorriegelungselements, beispielsweise in fluchtenden Öffnungen eines Geräteflansches und eines Schaltschrankseitenwandelements, ist bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass an den gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses jeweils mindestens ein sich senkrecht zu der Auflageseite erstreckendes Rastelement mit einem Rastvorsprung angeordnet ist.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der nachstehenden Figuren erläutert. Dabei zeigt:
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1 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verriegelungselements;
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2 eine perspektivische Draufsicht auf die Auflagefläche des Verriegelungselements gemäß 1;
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3 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßem Verriegelungselements in der Offenstellung;
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4 eine perspektivische Ansicht des Verriegelungselements gemäß 3 in der Schließstellung;
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5 eine perspektivische Darstellung eines vormontierten Verriegelungselementes gemäß den 3 und 4 in der Offenstellung;
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6 das Verriegelungselement gemäß 5 in der Schließstellung;
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7–9 drei Querschnittsansichten zur Veranschaulichung des Montagevorgangs mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Verriegelungselements.
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Bei der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform des Verriegelungselements 1 umfasst dieses ein Chassis 2, das eine Auflageseite 3 mit einer Auflagefläche 4 aufweist, und ein Klemmelement 5, dass zwei Klemmnasen 6 aufweist. Die Klemmnasen 6 erstrecken sich über Durchlässe 13 durch die Auflageseite 3 hindurch, wobei die Klemmnasen 6 an der Auflagefläche 4 aus dem Chassis 2 herausragen. Die Durchlässe 13 sind langlochartig ausgebildet, so dass das Klemmelement 5 zwischen einer Offen- und einer Schließstellung, und damit zwischen den gegenüberliegenden Stirnseiten 8, 9 des Chassis 2, linear verschiebbar ist.
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Das Klemmelement 5 ist ein unter Ausbildung der zwei parallel voneinander beabstandeten Klemmnasen 6 hälftig um 180° umkanteter Blechstreifen und die Umkantung bildet gerade eine Führungsaufnahme 10, über welche das Klemmelement auf dem Führungsbolzen 7 aufliegt. Der Führungsbolzen 7 erstreckt sich parallel zu der Auflageseite 3 und ist an den Stirnseiten 8, 9 des Chassis 2 gehaltert, so dass das Klemmelement 5 entlang des Führungsbolzens 7 parallel zu der Auflageseite 3 geführt ist. Das Klemmelement 5 weist an der Umkantung eine Ausnehmung 12 auf, in welche eine Gewindeaufnahme 11 eingesetzt ist. Der als Gewindebolzen ausgebildete Führungsbolzen 7 ist in die Gewindeaufnahme 11 eingeschraubt und in den Stirnseiten 8, 9 des Chassis 2 drehbar gelagert. Die Gewindeaufnahme 11 ist in der Ausnehmung 12 der Führungsaufnahme 10 in Längsrichtung des Gewindebolzens 7 gehaltert. Der Gewindebolzen 7 weist einen Schraubenkopf auf, über welchen er mit Hilfe eines Schraubendrehers betätigt werden kann. Infolge der Betätigung des Gewindebolzens 7 bewegt sich die Gewindeaufnahme 11 zwischen den Stirnseiten 8, 9 je nach Drehrichtung zu der ersten Stirnseite 8 hin, oder zu der zweiten Stirnseite 9 hin. Da die Gewindeaufnahme 11 in der Ausnehmung 12 in Längsrichtung des Gewindebolzens 7 gehaltert ist, wirkt die Gewindeaufnahme 11 als Mitnehmer bezüglich des Klemmelements 5, so dass das Klemmelement 5 und damit die Klemmnasen 6 bei Betätigung des Gewindebolzens 7 entweder in Richtung der ersten Stirnseite 8 oder in Richtung der zweiten Stirnseite 9 verlagert wird.
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Das Verriegelungselement 1 gemäß 1 zeichnet sich gerade dadurch aus, mit Hilfe einfacher technischer Mittel realisierbar zu sein. Dazu trägt auch bei, dass das Chassis 2 im Wesentlichen lediglich aus einem U-Profil besteht, welches an seinen gegenüberliegenden Flanschen, welche gerade die Stirnseiten 8, 9 des Chassis 2 bilden, Durchlässe für die Durchführung des Gewindebolzens 7 aufweist, und darüber hinaus weitere Durchlässe 13, durch welche sich die Klemmnasen 6 des Verriegelungselements 5 erstrecken.
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Die 2 lässt darüber hinaus die Auflagefläche 4 erkennen, über welche sich das Verriegelungselement 1 in der Schließstellung beispielsweise auf einem Flansch oder einer Bodenseite des zu montierenden Gerätes abstützt.
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Die 3 bis 6 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher das Verriegelungselement 1 ein Gehäuse 14 aufweist, welches beispielsweise als ein Kunststoffformteil ausgebildet sein kann. An gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 14 ist jeweils ein sich senkrecht zu der Auflageseite 3 erstreckendes Rastelement 15 mit einem Rastvorsprung 16 angeordnet. Das Klemmelement der Ausführungsform gemäß den 3 bis 6 weist im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß den 1 und 2 lediglich eine einzige Klemmnase 6 auf. Diese kann ebenfalls aus Kunststoff gefertigt sein und weist dazu eine Verstärkungsrippe auf. Sowohl bei der Ausführungsform gemäß den 1 und 2 als auch bei der Ausführungsform gemäß den 3 bis 6 sind die Klemmnasen 6 sich zu ihrem freien Ende hin keilförmig verjüngend ausgebildet. Eine derart gestaltete Klemmnase 6 ist insbesondere dann geeignet, wenn das zu montierende Gerät über ein Dichtelement auf dem Wandelement, auf dem es befestigt werden soll, anliegt. Die keilförmige Geometrie dient dabei, wie mit Bezug auf die 7 bis 9 noch im Detail erklärt wird, im Zuge der Überführung des Klemmelements von der Offen- in die Schließstellung das Dichtelement zu komprimieren, um eine wirkungsvolle Abdichtung des Geräts gegenüber dem Wandelement und eine plane Auflage des Geräts auf dem Wandelement zu erreichen.
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Ein Vergleich der 3 und 4 lässt erkennen, dass bei der Überführung des Klemmelements 5 zwischen der Offen- und der Schließstellung das Klemmelement 5 lediglich linear und parallel zu der Auflageseite 3 verschoben wird. Die für die Komprimierung des Dichtelements und plane Auflage notwendige Klemmkraft in Richtung senkrecht zu der Auflageseite 3 wird durch die keilförmige Geometrie der Klemmnase 6 bereitgestellt, wobei eine der Auflagefläche 4 zugewandte Führungsfläche der Klemmnase 6 unter einem spitzen Winkel, vorzugsweise unter einem Winkel ≤ 45°, zu der Auflagefläche 4 angeordnet ist. Die 4 lässt erkennen, dass in der Schließstellung das freie Ende der Klemmnase 6 über die Stirnseite 8 hinausragt. Dabei wird die Stirnseite 8, wie auch die Stirnseite 9, gerade von einer Begrenzungswand des Gehäuses 14 gebildet, so dass bei der Ausführungsform gemäß den 3 bis 6 das Chassis und das Gehäuse 14 einstückig ausgebildet sind.
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Wie in den 5 und 6 gezeigt ist, dienen die Rastelemente mit den Rastvorsprüngen 16 gerade für eine Vormontage des Verriegelungselements 1 in einem Flansch oder einer Bodenseite 18 des zu montierenden Gerätes, während, wie es die 3 und 5 zeigen, in der Offenstellung des Verriegelungselements 1 das Klemmelement 5 und insbesondere die Klemmnase 6 vollständig unterhalb des Chassis 2 beziehungsweise des Gehäuses 14 angeordnet ist, was die einfache Vormontage des Verriegelungselements beispielsweise in einer Ausnehmung des Flansches oder der Bodenseite 18 des Gerätes ermöglicht. Weiterhin erstreckt sich die Klemmnase 6 in der Schließstellung, wie es 6 erkennen lässt, soweit über das Gehäuse 14 beziehungsweise das Chassis hinaus, dass es ein Wandelement 17 klemmend hintergreifen kann.
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Der genaue Montageprozess ist mit Bezug auf die 7 bis 9 veranschaulicht.
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In einem ersten Schritt wird, wie in 7 gezeigt ist, das Verriegelungselement 1 in seiner Offenstellung in eine Ausnehmung in einem Flansch, oder wie hier, in einer Bodenseite 18 des Gerätes 20 vormontiert, etwa mit Hilfe der mit Bezug auf die 3 bis 6 beschriebenen Rastelemente 15. Das Gerät 20 weist an einer dem Wandelement 17 zugewandten Fläche der Bodenseite 18 ein Dichtelement 19 auf, welches vor der Montage noch unkomprimiert ist und im Zuge des Montagevorgangs auf dem Wandelement 17 dichtend zur Anlage kommen soll.
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Wird das Gerät 20 nun, wie in 7 durch die Pfeile angedeutet, auf das Wandelement 17 aufgesetzt, ragt die Klemmnase 6 zumindest mit Ihrem freien Ende durch den Ausschnitt 21 in dem Wandelement 17 hindurch, so dass die Klemmnase 6 zumindest mit dem freien Ende an der dem Gerät 20 abgewandten Seite des Wandelements 17 hervortritt.
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Wird das Verriegelungselement 1 nun, wie in 9 gezeigt ist, aus der Offenstellung in die Schließstellung überführt, greift die Klemmnase 6 mit ihrer der Rückseite des Wandelements 17 zugewandten, unter einem spitzen Winkel zu dieser angeordneten Führungsfläche an dem Wandelement 17 an, so dass im Zuge der Verstellung des Klemmelements aus der Offen- in die Schließstellung das Gerät 20 und das Wandelement 17 aneinandergepresst werden. Dabei wird auch das Dichtelement 19 dichtend komprimiert. Das erfindungsgemäße Verriegelungselement bewirkt, dass nicht nur das Gerät 20 auf das Wandelement 17 gedrückt wird, sondern auch das Wandelement 17 mit derselben Klemmkraft dem Gerät 20 angenähert wird. Dadurch wird eine Deformation des Wandelements im Zuge des Montagevorgangs vermieden und eine plane sowie fluidisch dichte Auflage des Gerätes 20 auf dem Wandelement 17 erreicht.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verriegelungselement
- 2
- Chassis
- 3
- Auflageseite
- 4
- Auflagefläche
- 5
- Klemmelement
- 5
- Klemmnase
- 7
- Führungsbolzen
- 8
- erste Stirnseite
- 9
- zweite Stirnseite
- 10
- Führungsaufnahme
- 11
- Gewindeaufnahme
- 12
- Ausnehmung
- 13
- Durchlass
- 14
- Gehäuse
- 15
- Rastelement
- 16
- Rastvorsprung
- 17
- Wandelement
- 18
- Flansch/Bodenseite
- 19
- Dichtelement
- 20
- Gerät
- 21
- Ausschnitt in Wandelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004303124 A1 [0004]
- DE 3504227 C2 [0005]
- DE 2804848 A1 [0006]
