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Die Erfindung betrifft eine Strickware aus Basaltfasern.
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Aus der
DE 699 01 941 T2 ist eine relativ dünne heterogene Strickware bekannt, die Metallfasern und andere Fasern aufweist. In einer Ausführung sind die anderen Fasern Basaltfasern. Die heterogene Strickware weist eine hohe Luftdurchlässigkeit und Isolierfähigkeit auf. Das Strickmuster kann sich über vorbestimmte Zonen über die Oberfläche des Tuches sowie durch die Dicke unterscheiden. Durch die Gestaltung ist die Strickware beispielsweise als Trenntuch bei der Formung von Glasscheiben bei hoher Temperatur einsetzbar. Die Garne, die zusätzlich eingesetzt werden, können Kohlenstoff-, Glas-, Basalt-, Keramik- oder Synthetikfasern sein. Das Gewicht der Strickware beträgt ≤ 2.000 g/m
2, bevorzugt weniger als 1.500 g/m
2. Die Herstellung ist sowohl auf Rundstrickmaschinen als auch auf Flachstrickmaschinen möglich. Die Basaltfasern können Durchmesser von 40 μm aufweisen. Bei der Strickware handelt es sich um einlagige Strickwaren, die aber partiell auch doppellagig ausgeführt sein können.
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Aus der
DE/EP 1 245 542 T1 ist ein Abdeckmaterial bekannt, das hohen Temperaturen widersteht und dazu dient, zwischen Werkzeugen und heißen Glasscheiben während Glaserhitzungs-, Biege- oder Temperaturprozessen eingesetzt zu werden. Das Abdeckmaterial weist eine Textilware aus Poly(p-phenylen-2,6-benzobisoxazol)-Fasern und ferner Fasern aus der Gruppe Glasfasern, Basaltfasern, Keramikfasern, C-Fasern, SiC-Fasern und Metallfasern auf. Die Textilware ist als Strickware ausgelegt. Sie kann eine Schussstrickware oder eine Kettstrickware sein, die auf einer Doppelbettstrickmaschine oder Einzelbettstrickmaschine hergestellt ist. Die Strickware kann auch auf einer Rundstrickmaschine oder Flachstrickmaschine hergestellt sein, wobei die Strickstruktur polygonale Öffnungen an der Strickware vorsieht.
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Aus der
DE 27 46 796 C2 ist ein Verfahren zur Herstellung einer aus Mineralfasern und Metallfasern, vorzugsweise Basaltwolle und Edelstahlwolle, sowie aus Bindemittel bestehenden Verbundmatte in Form eines Formteiles zur Verwendung als hitze- oder korrosionsbeständige schallschluckende Füllung von Abgasschalldämpfern in Brennkraftmaschinen bekannt. Die Metallfasern werden nach Einbringen des Bindemittels in den Mineralfasern, jedoch vor der Aushärtung des Bindemittels, mit den Mineralfasern kombiniert und die Verbundmatte anschließend unter Verkrallung der Metallfasern in die Mineralfasern gepresst und dabei das Bindemittel ausgehärtet.
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Aus der
DE 195 38 599 B4 ist ein Herstellungsverfahren zur Herstellung einer Endlosfaser aus Basalt bekannt, bei dem die Endlosfaser mit einem Fadendurchmesser im Bereich von 2 μm bis 400 μm, insbesondere von 5 μm bis 55 μm, gezogen wird.
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Ausgehend vom vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Strickware aus Basaltfasern weiter zu entwickeln, die eine einheitliche Oberflächenstruktur sowohl auf der Ober- als auch auf der Unterseite des Materials besitzt und keine Mischfasern aufweist, um eine gleichmäßige Haftung von Gegenständen an der Oberfläche zu ermöglichen. Es soll ferner eine dreidimensionale Struktur erreicht werden, die außerordentlich luftdurchlässig ist und sich verformen und mit Füllstoffen und Bindemitteln verfüllen lässt.
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Die Aufgabe löst die Erfindung durch Ausgestaltung der Strickware aus Basaltfasern gemäß der im Anspruch 1 angegebenen technischen Lehre, wonach die Strickware aus mindestens zwei Stricklagen besteht und diese Basaltfilamente aufweisen und die Stricklagen derart miteinander vermascht sind, dass organische Formen aus der Strickware formbar sind.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 8 im Detail angegeben.
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Die Verwendung von langen Basaltfilamenten ermöglicht eine Vermaschung der Basaltfilamente, insbesondere auch grobmaschig. Dies ist im Stand der Technik nicht möglich, da Basaltfasern verwendet werden, welche eine Länge von einigen Millimetern oder wenigen Zentimetern aufweisen. Die bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Basaltfilamente weisen demgegenüber eine Länge auf, die der Verarbeitungslänge entspricht. Die Filamente werden endlos hergestellt und bedarfsweise abgelängt.
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Eine aus Basaltfilamenten gefertigte Strickware weist den Vorteil auf, dass sie extrem temperaturbeständig ist und Temperaturen über 800°C ohne Beschädigung der Strickware aushält. Die erfindungsgemäße Strickware ist ferner so ausgebildet, dass sie ausschließlich aus Basaltfilamenten besteht und somit sowohl eine Ober- als auch die Unterseite der Strickware die Oberfläche mit Basaltfilamenten aufweisen. Die Basaltfilamente können sowohl Mono- als auch Multifilamente sein, bevorzugt kommen Monofilamente zum Einsatz, wenn die Strickware relativ dünn gehalten werden soll.
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Zwischen den mindestens zwei Stricklagen können zusätzlich Versteifungen aus Basaltfilament- oder Funktionsfasern oder -garnen oder Kunststoffplatten eingelegt sein, wobei die Stricklagen mindestens an den Rändern der Kunststoffplatten miteinander verbunden sind. Als Funktionsfasern kommen z. B. Aramidfasern als Bindungsfasern, Fasern aus Edelstahl oder anderem Metall in Betracht. Die Kunststoffplatten sind somit umfänglich von den Stricklagen umgeben.
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Die Kunststoffplatten können mitsamt den Stricklagen thermoplastisch verformt sein. Dadurch kann die Strickware eine gewünschte Form einnehmen. Hierbei sind die Stricklagen durch die Vermaschung der Basaltfilamente verformbar und die Kunststoffplatten sind unter Beaufschlagung einer Temperatur in der gewünschten Weise verformbar.
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Das Flächengewicht der Strickware kann zwischen 250 g und 750 g betragen. Eine derartige Strickware ist wesentlich leichter als Basaltelementfasern aufweisende Flächengebilde aus dem Stand der Technik, wobei die erfindungsgemäße Strickware vollständig aus Basaltfilamenten besteht.
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Die Strickware kann ferner über einen organischen Formkörper gezogen und mit einem aushärtbarem Natur- oder Kunststoffharz getränkt oder mit einem anderen Füllstoff versetzt sein. Auf Grund der Vermaschung der Basaltfilamente der mindestens zwei Stricklagen ist die Strickware in sämtliche Richtungen verformbar und kann daher in sämtliche Formen verbracht werden. Anschließend wird die Strickware getränkt oder mit Füllstoffen versetzt, wie vorstehend angegeben, so dass die resultierende Form auch nach dem Abnehmen von dem Formkörper beibehalten wird.
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Dazu ist der dreidimensionale Körper von der Form nach dem Aushärten des Harzes abnehmbar.
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In weiteren Ausführungsformen ist die Strickware als Flachstrickware zur Bewehrung von Platten aus Kunstharzen in solche eingelegt. Derartige Platten mit der erfindungsgemäßen Strickware weisen gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Platten verbesserte Eigenschaften bezüglich ihrer Hitzebeständigkeit auf. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Strickware bestehend aus Basaltfilamenten beruht darauf, dass keine Metallfäden (wie aus dem Stand der Technik bekannt) verwendet werden, wodurch die Strickware elektrisch nicht leitend ist. Die Strickware kann daher gegenüber Strickwaren aus Metallfäden mit Basaltfasern für wesentlich mehr Anwendungen verwendet werden.
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Strickware, bestehend aus mindestens zwei Stricklagen, welche ausschließlich aus Basaltfilamenten gefertigt sind und wobei die Stricklagen derart miteinander vermascht sind, dass organische Formen aus der Strickware formbar sind, wird die Strickware auf einer Flachbettstrickmaschine hergestellt.
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Zur Bildung einer organischen Form durch die Strickware kann die Strickware in weiteren Ausführungen über eine positive Form gezogen werden und danach die Strickware mit Harz getränkt und nach dem Aushärten der aus der Strickware bestehende Formkörper von der Form abgezogen werden.
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Die erfindungsgemäße Strickware kann dreidimensional verformt werden, wodurch beispielsweise Ummantelungen, Schutzvorrichtungen, Bewehrungen oder Abdeckungen gebildet werden können. In einer beispielhaften Ausführungsform wird die Strickware bei Katalysatoren verwendet, wobei die Strickware den für die Katalysation vorgesehenen Keramikkörper umgibt und gegenüber der Wand des Katalysators abstützt. Während der in dem Katalysator ablaufenden Prozesse kann es zu einer Bewegung der Keramik kommen. Die Strickware schützt die Keramik vor einem Kontakt mit der Katalysatorwand, so dass es zu keiner Beschädigung und störenden Geräuschen kommt. Die Strickware gleicht durch die Verformbarkeit zudem temperaturabhängige räumliche Veränderungen von Komponenten des Katalysators aus. Dadurch, dass die Strickware lediglich aus zwei Stricklagen aus Basaltfilamenten besteht, welche miteinander vermascht sind, können die Basaltfilamente zueinander bewegt werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale sowie Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung.
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Die in der Figurenbeschreibung gezeigten Ausführungsformen sind nur beispielhafter Natur und dienen nicht dazu, die Erfindung einzuschränken. Ferner sind die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nicht maßstäblich dargestellt.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine schematische Ansicht eines Schnitts durch eine Strickware; und
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2 eine weitere schematische Ansicht eines Schnitts durch eine Strickware.
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Die in den 1 und 2 gezeigte Strickware 10 ist eine flächige Strickware 10, welche sich im Wesentlichen in bzw. parallel zu einer Ebene erstreckt und eine bestimmte Höhe aufweist. Die in den Figuren gezeigten Strickwaren 10 können anschließend dreidimensional verformt werden.
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Die in 1 dargestellte Strickware 10 weist ein Funktionsgarn 12 auf, welches aus Basalt oder anderen Materialien bestehen kann. Das Funktionsgarn 12 ist von einer ersten Stricklage 18 auf der Oberseite und von einer zweiten Stricklage 20 auf einer Unterseite umgeben. Die Stricklage 18 und die Stricklage 20 sind miteinander vermascht. Die erste Stricklage 18 und die zweite Stricklage 20 bestehen aus einem Basaltfilament 16, welches in regelmäßigen Abständen Maschen 14 aufweist. Die in den Figuren dargestellten vertikal verlaufenden Striche in den Maschen 14 sowie in den maschenfreien Bereichen dienen lediglich zur Darstellung der Position der Maschen 14, wobei in regelmäßigen Abständen keine Maschen 14 ausgebildet werden. Die Maschen 14 werden in einer Ausführungsform durch Stricken mittels einer Flachstrickmaschine erzeugt. Ferner wird das Basaltfilament 16 in regelmäßigen Abständen von der ersten Stricklage 18 zu der zweiten Stricklage 20 geführt.
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Das Funktionsgarn 12 bildet eine mittlere Schicht. Diese mittlere Schicht kann vor dem Verstricken mit den Basaltfilamenten 16 hergestellt sein, beispielsweise durch Stricken oder Weben, oder während des Strickens der Strickware 10 eingebracht werden. In einer Ausführung wird das Funktionsgarn 12 als Faden von einer Rolle einer Strickmaschine zugeführt und das Basaltfilament 16 wird von einer weiteren Rolle der Strickmaschine zugeführt. Das Basaltfilament 16 und das Funktionsgarn 12 werden dann so miteinander verstrickt, dass die in 1 gezeigte Strickware 10 hergestellt wird. Das Funktionsgarn 12 kann auch zwischen die erste Stricklage 18 und die zweite Stricklage 20 eingelegt werden, wobei in regelmäßigen Abständen benachbarte Funktionsgarne 12 miteinander verbunden werden. Beispielsweise wird zuerst eine Anzahl von Maschen 14 der zweiten Stricklage 20 erzeugt, wobei auf diese Reihe das Funktionsgarn 12 gelegt wird. Anschließend wird das Basaltfilament 16 nach oben zu der ersten Stricklage 18 geführt, wobei das Funktionsgarn 12 unter der ersten Stricklage 18 weitergeführt wird, und nach einer bestimmten Anzahl von Maschen 14 wird das Basaltfilament 16 wieder nach unten zum Erzeugen der zweiten Stricklage 20 geführt. Selbstverständlich können auch zwei Basaltfilamentfäden zum Erzeugen der ersten Stricklage 18 und der zweiten Stricklage 20 verwendet werden, wobei in regelmäßigen Abständen (nach einer bestimmten Anzahl an Maschen 14) der Basaltfilamentfaden (16) der zweiten Stricklage 20 mit dem Basaltfilamentfaden (16) der ersten Stricklage 18 verstrickt wird, wobei die Basaltfilamentfäden (16) der ersten Stricklage 18 und der zweiten Stricklage 20 dadurch das Funktionsgarn 12 zwischen die erste Stricklage 18 und die zweite Stricklage 20 in die Strickware 10 einbringen.
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In weiteren Ausführungen wird das Funktionsgarn 12 sowohl mit den Maschen 14 der ersten Stricklage 18 als auch mit den Maschen 14 der zweiten Stricklage 20 verstrickt. Das Funktionsgarn 12 dient somit als Verbindungsgarn zum Verbinden der ersten Stricklage 18 mit der zweiten Stricklage 20, wobei zusätzlich eine Verstrickung des Basaltfilamentfadens (16) der ersten Stricklage 18 mit dem Basaltfilamentfaden (16) der zweiten Stricklage 20 in regelmäßigen Abständen erfolgt. Die Stellen, in welchen das Verstricken des Basaltfilamentfadens (16) der ersten Stricklage 18 mit dem Basaltfilamentfaden (16) der zweiten Stricklage 20 erfolgt, sind die maschenfreien Stellen.
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Bei der Herstellung der Strickware 10 wird eine Vielzahl von vorstehend beschriebenen Reihen erzeugt, wobei die einzelnen Reihen auch miteinander verstrickt werden. An den seitlichen Rändern der Strickware 10 wird der Basaltfilamentfaden (16) der ersten Stricklage 18 mit dem Basaltfilamentfaden (16) der zweiten Stricklage 20 ohne ein dazwischen liegendes Funktionsgarn 12 verstrickt. Vorzugsweise erfolgt das Verstricken derart, dass keine maschenfreien Stellen gebildet werden und jede Masche 14 der ersten Stricklage 18 mit einer korrespondieren Masche 14 der zweiten Stricklage 20 verstrickt wird.
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Die Strickware 10 weist sowohl auf ihrer oberen als auch auf ihrer unteren Seite eine Oberfläche auf, welche nur aus Basaltfilamenten 16 besteht. Durch das Verstricken von sogenannten endlosen Basaltfilamenten 16 und die Bildung von Maschen 14 ist die Strickware 10 flexibel und drapierbar und weist eine größere Höhe der einzelnen Stricklagen 18 und 20 auf, als es gegenüber von bisher bekannten flächigen Elementen mit Basaltfäden bekannt ist.
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Insbesondere weisen die Gebilde aus dem Stand der Technik nur sehr kurze Basaltfasern auf, die ungeordnet zu einer Schicht (bspw. als sogenanntes Vlies) zusammengebracht werden. Derartige Vliese sind jedoch unflexibel und weisen keine Hohlräume auf. Auch die anderen aus dem Stand der Technik bekannten Strickwaren bestehen aus einem verstrickten Material (z.B. Metallfäden), die mit Basaltfasern verbunden sind. Demgegenüber besteht die hierin beschriebene Strickware 10 aus Endlos-Basaltfilamentfäden, die miteinander verstrickt sind.
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Die Stricklagen 18 und 20 der Strickware 10 sind durch das Bilden von Maschen 14 durch das Verstricken von Endlos-Basaltfilamenten 16 luftdurchlässig. Die Maschengröße und die Höhe der Stricklagen 18 und 20 legen fest, inwieweit die Strickware 10 verformt werden kann.
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Die in 2 dargestellte Strickware 10 unterscheidet sich von der in 1 dargestellten Strickware 10 dadurch, dass sowohl in der ersten Strickware 18 als auch in der zweiten Strickware 20 die Ausbildung von Maschen 14 in einer anderen Reihenfolge erfolgt. Bei der in 2 dargestellten Strickware 10 werden immer zwei Maschen 14 ausgebildet und anschließend eine sog. Leerstelle zum Führen des Basaltfilaments 16 mit der ersten Stricklage 18 zu der zweiten Stricklage 20 freigelassen und umgekehrt.
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Die in den 1 und 2 dargestellten Strickwaren 10 können anschließend auf eine dreidimensionale Form aufgebracht werden, wobei auf Grund der flexiblen Ausgestaltung der Strickwaren 10 durch die besondere Vermaschung der Basaltfilamente 16 die Strickwaren 10 die Ausgestaltung der dreidimensionalen Form annehmen. Anschließend können die Strickwaren 10 beispielsweise mit einem Harz in den Freiräumen gefüllt werden. Nach dem Aushärten des Harzes behält das so hergestellte Erzeugnis die dreidimensionale Ausgestaltung auch nach dem Entfernen der dreidimensionalen Form. Dadurch, dass keine Metallfäden verwendet werden, weisen die Strickwaren 10 in Abhängigkeit der Ausbildung der Maschen 14 ein Flächengewicht von 250 g bis 750 g pro Quadratmeter auf und sind im Verhältnis zu anderen Erzeugnissen, die Basaltfasern aufweisen, deutlich leichter.
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Die Ausbildung von Maschen 14 in der ersten Stricklage 18 und der zweiten Stricklage 20 sowie deren Verbindung stellt bei den vorliegenden Strickwaren 10 sowie bei Ausführungen ohne Funktionsfaser 12 die Verformbarkeit bereit. Zum Verständnis der besonderen Ausführung, wobei Basaltfäden regulär keine Elastizität und Verformbarkeit wie beispielsweise Metall aufweisen, soll der Vergleich mit einem Kettenhemd dienen. Ein Kettenhemd besteht in der Regel aus einzelnen, starren Metallringen, wobei durch deren Verbindung eine Bewegung in sämtlichen Richtungen möglich ist. Die Strickware 10 der vorliegenden Erfindung weist entsprechende „Ringe“ auf, wobei die Ringe in erster Linie durch die Maschen 14 gebildet werden. Hierbei werden die einzelnen Maschen 14 einer ersten Reihe der ersten Stricklage 18 mit den Maschen 14 einer zweiten Reihe der ersten Stricklage 18 entsprechend dem vorstehend genannten Beispiel („Kettenhemd“) verbunden. Zusätzlich erfolgt eine Verbindung der Maschen 14 („Ringe“) der ersten Stricklage 18 mit den Maschen 14 („Ringe“) der zweiten Stricklage 20. Die Verbindung der ersten Stricklage 18 mit der zweiten Stricklage 20 kann auch durch ein weiteres fadenartiges Element (bspw. Funktionsgarn 12) erfolgen.
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Bisher konnten beispielsweise Hitzeschutzbewehrungen oder Armierungen an dreidimensionale Formen nur derart angepasst werden, dass das Basaltfasern aufweisende, relativ starre Gewirk durch Zuschneiden an die Form angepasst wird. Dadurch ergeben sich unter anderem Festigkeitsverluste. Mit der hierin beschriebenen Strickware 10 können aber auch ohne Zuschneiden oder andere, die Strickware 10 und deren Struktur zerstörende oder mindernde Maßnahmen dreidimensionale Formen abgebildet werden.
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Die Verformbarkeit der hierin beschriebenen Strickwaren resultiert aus der Ausbildung der Maschen 14 (insbesondere Maschengröße) und der doppellagigen Struktur (erste Stricklage und zweite Stricklage, wobei diese verbunden werden) der Strickware 10. Die nachgebildete Form kann anschließend durch Einbringen eines Füllstoffs oder Klebemittels (z.B. Epoxidharze) in die freien Bereiche der Strickware 10 dauerhaft erhalten werden.
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Die Größe der Maschen 14 weist insbesondere Feinheiten im Bereich zwischen E5 und E15 auf. Die Strickware 10 kann in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden. Die Strickware 10 kann beispielsweise als Armierung, Hitzeschutz, Bewehrung usw. unter anderem für den Maschinenbau, für Gebäude oder für Fahrzeuge aller Art Verwendung finden. Auch die Anwendung in dem eingangs bereits erwähnten Beispiel (Katalysatoren) ist vorgesehen. Die vorstehende Auflistung ist nicht vollständig und stellt keine Einschränkung der Einsatzgebiete für die beschriebenen Strickwaren dar.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Strickware
- 12
- Funktionsgarn
- 14
- Masche
- 16
- Basaltfilament
- 18
- Stricklage
- 20
- Stricklage
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 69901941 T2 [0002]
- EP 1245542 T1 [0003]
- DE 2746796 C2 [0004]
- DE 19538599 B4 [0005]
