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Die Erfindung betrifft einen Korrosionsschutz-Emitter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Korrosionsschutz-Emitter werden eingesetzt um metallische Werkstoffe wie Gusseisen, Eisen, Stahl, Kupfer und/oder Kupferlegierungen und weitere Metalle gegen Korrosion zu schützen.
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Unter dem Begriff Korrosion versteht man die durch chemischen oder elektrochemischen Angriff entstehenden Qualitätsminderungen eines meist metallischen Werkstoffes.
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Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Methoden zur Verhinderung von Korrosion metallischer Oberflächen bekannt und zwar sowohl zum Schutz von metallischen Erzeugnissen wie Werkstücken, Fahrzeugteilen, Blechen, Bändern und anderen Teilen als auch zum Schutz von Anlagen, beispielsweise Vorratsbehältern oder Leitungssystemen. Es werden während des Transports, Umschlags und/oder der Lagerung von metallischen Erzeugnissen temporäre Korrosionsschutzmethoden angewandt, wie beispielsweise die Verwendung von Wirkstoffen wie Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren („volatile corrosion inhibitor (VCI)“, „vapour phase corrosion inhibitors (VPCI)“) innerhalb eines geschlossenen Raums, z.B. einer Verpackung.
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Der Dampfphasen-Korrosionsinhibitor kann beispielsweise auf Trägermaterial aus Papier, Karton, Folien, Vlies, Schaumstoff, Pulver, Sprays oder Ölen aufgebracht oder eingearbeitet vorliegen.
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Aufgrund seiner Verdampfungseigenschaft geht der Dampfphasen-Korrosionsinhibitor kontinuierlich in die Gasphase über und setzt sich auf der zu schützenden Metalloberfläche als Adsorptionsfilm ab. Die Adsorption des Dampfphasen-Korrosionsinhibitors an die Metalloberflächen ist dabei stärker als die Adhäsion von Wassermolekülen an die Metalloberflächen. Es bildet sich zwischen Metalloberfläche und Umgebungsatmosphäre ein geschlossener Adsorptionsfilm, der in der Umgebungsatmosphäre enthaltenen Wasserdampf von der Metalloberfläche fern hält. Die Anwesenheit von Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren hemmt die zur Korrosion führenden elektrochemischen Prozesse. Dabei werden die anodischen und/oder die kathodischen Teilreaktionen gehemmt. Unter Umständen kann die Wirkdauer bis zu fünf Jahre andauern.
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Die Anwendung eines Dampfphasen-Korrosionsinhibitors hat gegenüber konventionellen Methoden zur Verhinderung von Korrosion den Vorteil, dass auch Oberflächenbereiche von metallischen Bauteilen, die auf Grund ihrer Geometrie, wie beispielsweise Bohrungen, schmale Kerbungen oder gefaltete Blechlagen, auf herkömmliche Weise nicht geschützt werden können, vor Korrosion geschützt werden, da der aus dem Träger emittierte Dampfphasen-Korrosionsinhibitor innerhalb der geschlossenen Verpackung über die Dampfphase zu diesen Oberflächenbereichen gelangt und dort ebenfalls einen vor Korrosion schützenden Adsorptionsfilm ausbildet.
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So werden beispielsweise in den Dokumenten
US 3,836,077 ,
US 3,967,926 ,
US 5,332,525 ,
US 5,393,457 ,
US 4,124,549 ,
US 4,290,912 ,
US 5,209,869 ,
EP 0 639 657 A1 ,
EP 1 219 727 A2 und
DE 10 2007 059 726 A1 verschiedene Varianten vorgeschlagen, die Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren in Kapseln, Beschichtungen oder gasdurchlässige Kunststoff-Folien jeweils so einzubringen, dass ein Produkt resultiert, aus dem die Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren kontinuierlich verdampfen oder sublimieren können.
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Geeignete Dampfphasen-Korrosionsinhibitor-Öle sind beispielsweise in den Dokumenten
US 3,398,095 und
US 3,785,975 beschrieben.
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Die Verwendung von Aminen als Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren ist aus dem Stand der Technik bekannt, wobei beispielsweise cyclische Amine wie etwa Dicyclohexylamin und Cyclohexylamin verwendet werden. In den beispielhaft zitierten Patentschriften
US 2,419,327 ,
US 2,432,840 und
US 4,051,066 wird der Einsatz von Aminen in Kombination mit weiteren flüchtigen Wirkstoffen vorgeschlagen.
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Als passivierende Oxidationsmittel sind besonders die Nitrite als Salze der salpetrigen Säure aus dem Stand der Technik bekannt. So wird beispielsweise das relativ leicht flüchtige Dicyclohexylammoniumnitrit schon mehr als 60 Jahre als Dampfphasen-Korrosionsinhibitor angewandt und ist als Bestandteil von VCI-Zusammensetzungen in zahlreichen Patentschriften, beispielsweise
US 2,419,327 ,
US 2,432,840 ,
US 2,534,201 und
US 4,290,912 , beschrieben.
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Geeignete Verpackungsmittel für den Korrosionsschutz enthalten Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren entweder als Pulver oder Tabletten innerhalb von gasdurchlässigen Behältnissen, beispielsweise Papierbeutel oder Kunststoffkapseln, Beschichtungen auf Papier, Pappe, Schaumstoffen bzw. textilem Vlies oder direkt eingearbeitet innerhalb von polymeren Trägermaterialien. Alternativ kann ein Kunststoffträgermaterial, das einen VCI-Wirkstoff enthält, in Form eines Granulats, in Form von Pellets, in Form von Tabletten, oder in Form eines Schwammes ausgebildet sein.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Korrosionsschutz-Emitter zur Verfügung zu stellen, der sich durch bessere Eigenschaften und einfache Handhabung auszeichnet.
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Die Aufgabe der Erfindung wird mit dem Gegenstand des Hauptanspruchs 1 gelöst. Bei diesem Gegenstand handelt es sich um einen Korrosionsschutz-Emitter zum Einsatz in einem Raum, in welchem einer oder mehrere vor Korrosion zu schützende Artikel angeordnet sind, die vollständig oder teilweise aus metallischem Werkstoff bestehen. Der Korrosionsschutz-Emitter umfasst ein Gehäuse, vorzugsweise ein Kunststoffgehäuse, und ein Trägermaterial welches mit einem Wirkstoff versehen ist, der metallische Werkstoffe vor Korrosion schützt. Das Trägermaterial kann vorzugsweise mit dem Wirkstoff getränkt sein. Das Trägermaterial kann aber auch mit einer Wirkstoff-Beschichtung versehen sein. Das Trägermaterial ist in dem Gehäuse angeordnet, wobei das Gehäuse eine Öffnung aufweist. Wesentlich dabei ist, dass das mit dem Wirkstoff versehene Trägermaterial aus Zellstoff oder dergleichen ausgebildet ist, und dass das Trägermaterial eine vergrößerte Oberfläche aufweist, indem das Trägermaterial als Schnipsel, Schnecke oder Flächengebilde ausgebildet ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Öffnung als ein oder mehrere Löcher ausgebildet ist/sind. In besonderen Ausführungen ist es aber auch möglich, dass die Öffnung im Gehäuse durch ein Material gefüllt oder abgedeckt ist, welches für den Wirkstoff in seiner Gasphase durchlässig ist.
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Der Wirkstoff zum Schutz vor Korrosion kann als ein sogenannter Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren, d.h. als ein volatile corrosion inhibitor (VCI) oder vapour phase corrosion inhibitors (VPCI) ausgebildet sein.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Trägermaterial aus Zellstoff aus Papier, Pappe oder Karton ausgebildet ist. Der Vorteil eines Trägers aus Zellstoffbasis besteht in einer höheren Absorbtionskapazität für den entsprechenden Wirkstoff sowie einer schnelleren Freisetzung des entsprechenden Wirkstoffs.
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Der Vorteil von Papier, Pappe oder Karton gegenüber bekannten kunststoffhaltigen Trägermaterialien ist, dass Papier, Pappe oder Karton eine etwa 10-fach höhere Menge an VCI-Wirkstoff (absolute Menge) absorbieren/aufnehmen kann. Darüber hinaus ist sowohl die Abgabe aus anorganischen Trägersubstanzen als auch an polymeren Trägerstoffen signifikant geringer. Beispielsweise kann in einem definierten Testvolumen mit einer vergleichbaren Menge an VCI-Wirkstoff, das von einem Papierträger freigesetzt wird, innerhalb von 15 Minuten ein wirksamer Korrosionsschutz aufgebaut werden während eine Abgabe aus einem Kunststoffträger etwa 24 Stunden braucht, bis eine korrosionsinhibierende Atmosphäre erzeugt worden ist.
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In besonderen Ausführungen kann vorgesehen sein, dass das Trägermaterial plissiert, gefaltet oder geknickt ausgebildet ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse aus einem für den Wirkstoff undurchlässigen Material ausgebildet ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass an dem Gehäuse eine Abdeckung angeordnet ist, welche die Öffnung vollständig oder teilweise abdeckt, verschließt und/oder überdeckt.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Abdeckung als Klebe-Etikett und/oder als Folie, vorzugsweise polymere Folie und aus einem für den Wirkstoff undurchlässigen Material ausgebildet ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Abdeckung über Klebepunkte oder Klebeflächen mit dem Gehäuse verbunden ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Abdeckung ablösbar vom Gehäuse ausgebildet ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Abdeckung wiederverbindbar mit dem Gehäuse ausgebildet ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Abdeckung an dem Gehäuse aufsteckbar oder aufschraubbar angeordnet ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Abdeckung als Schieber ausgebildet ist, welche die Öffnung verschließt oder freigibt.
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Es kann vorgesehen sein, dass im Bereich der Öffnung des Gehäuses ein Filtermaterial angeordnet ist, welches ein Austreten des Trägermaterials verhindert.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Filtermaterial innerhalb oder außerhalb des Gehäuses angeordnet ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Filtermaterial luftdurchlässig ausgebildet ist und vorzugsweise 99% aller Partikel zurückhält, die größer als 20µm sind. Weiter kann vorgesehen sein, dass das Filtermaterial für den Wirkstoff in seiner Gasphase durchlässig ausgebildet ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Filtermaterial aus polymerem Filtermaterial, gewebtem oder ungewebtem Material ausgebildet ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse einen Gehäuse-Deckel aufweist. Es kann hierbei vorgesehen sein, dass der Gehäuse-Deckel auf dem Gehäuse bewegbar gelagert ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Gehäuse-Deckel auf das Gehäuse aufsteckbar ist oder mit einem Gelenk oder einer Klipps-Verbindung zum Verbinden mit dem Gehäuse ausgebildet ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Gelenk als Scharnier, vorzugsweise als Filmscharnier ausgebildet ist.
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Es sind auch Ausführungen möglich, bei denen vorgesehen ist, dass der Gehäuse-Deckel die Abdeckung bildet.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Öffnung des Gehäuses durch den Gehäuse-Deckel abdeckbar ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Öffnung des Gehäuses im Gehäuse-Deckel angeordnet ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass an dem Gehäuse zur Befestigung des Gehäuses und/oder des Gehäuse-Deckels ein Befestigungsmittel ausgebildet ist, vorzugsweise ein Klettverschluss ausgebildet ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Trägermaterial aus Material ausgebildet ist, das eine Sulfat(SO4 2)-Konzentration < 0,3% und eine Chlorid(CL–)-Konzentration < 0,05% aufweist.
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Es kann vorgesehen sein, dass im Bereich der Öffnung ein Material angeordnet ist, welches durchlässig für den Wirkstoff in seiner Dampfphase ist.
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Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen
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1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Korrosionsschutz-Emitters in einer perspektivischen Ansicht;
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2 perspektivische Ansicht des Gehäuse-Deckels von unten des Korrosionsschutz-Emitters aus 1;
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3 perspektivische Ansicht des Gehäuse-Deckels von unten des Korrosionsschutz-Emitters aus 1 ohne Filtermaterial;
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4 perspektivische Ansicht des geöffneten Korrosionsschutz-Emitters aus 1 mit plissierten Trägermaterial;
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5 perspektivische Ansicht des geöffneten Korrosionsschutz-Emitters aus 1 mit als Schnecke gerolltem Trägermaterial;
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6 plissiertes Trägermaterial des erfindungsgemäßen Korrosionsschutz-Emitters;
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7 als Schnecke gerolltes Trägermaterial des erfindungsgemäßen Korrosionsschutz-Emitters;
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8 perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Korrosionsschutz-Emitters in einer perspektivischen Ansicht mit abgedecktem Aktivator;
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Bei dem in den 1 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen erfindungsgemäßen Korrosionsschutz-Emitter. Der Korrosionsschutz-Emitter besteht aus einem Gehäuse 1 umfassend einen Gehäuse-Körper 2 und einen Gehäuse-Deckel 3. Der Gehäuse-Körper ist im dargestellten Fall als hohler Quader ausgebildet, der an seiner Oberseite offen ist und durch den Gehäuse-Deckel 3 abdeckbar ist. In dem Gehäuse 1 ist ein Trägermaterial 6 angeordnet, welches mit einem Wirkstoff getränkt ist, der Artikel, die vollständig oder teilweise aus metallischem Werkstoff bestehen, vor Korrosion schützt. Das Gehäuse 1 ist aus einem für den Wirkstoff undurchlässigen Material ausgebildet, wobei der oder die zu schützenden Artikel außerhalb des Gehäuses 1 angeordnet sind bzw. ist, indem das Gehäuse, d.h. der Emitter, z.B. in einen Raum eingebracht wird, in welchem der oder die zu schützenden Artikel aufgenommen sind, z.B. zu Lager- oder Transportzwecken. Bei dem Raum kann es sich um den Innenraum eines Lager- oder Transportbehälters handeln.
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Der Korrosionsschutz-Emitter kann innerhalb einer Verpackung, eines Raumes oder einer Box, zusammen mit dem zu schützenden Bauteil angeordnet sein.
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Wie in 1 und 3 gezeigt, sind in dem Gehäuse-Deckel 3 acht Öffnungen 4 angeordnet, durch die der Wirkstoff aus dem Gehäuse 1 in die Umgebung austreten kann. Die Öffnungen 4 sind durch eine Filtermateriallage 5 abgedeckt (siehe 2), welche auf der Innenseite des Gehäuse-Deckels 3 angebracht ist, vorzugsweise mit dem Gehäuse-Deckel 3 verklebt ist. Das Filtermaterial 5 verhindert ein Austreten des Trägermaterials 6 aus dem Gehäuse 1 und verhindert dadurch eine Kontamination des zu schützenden Gegenstandes, etwa mit Fasern des Wirkstoff-haltigen Trägermaterials 6, welches z.B. auf Zellstoffbasis aufgebaut sein kann. Bei den Ausführungsbeispielen mit Filter kann der Wirkstoff vorzugsweise in seiner Gasphase durch die Filtermateriallage 5 aus dem Gehäuse 1 in die Umgebung austreten. Der erfindungsgemäße Korrosionsschutz-Emitter kann auch ohne das Filtermaterial 5 ausgebildet sein, insbesondere in Anwendungsfällen, bei denen eine Kontamination mit Fasern des Trägermaterials nur geringfügig ist oder aus anderen Gründen tolerierbar ist.
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Wie in den 4 und 5 gezeigt, ist das Wirkstoff-haltige Trägermaterial 6 in dem Gehäuse-Körper 2 angeordnet. Das Wirkstoff-haltige Trägermaterial 6 auf Zellstoffbasis kann aus Papier, Pappe oder Karton ausgebildet sein. In den 4 und 6 weist das Wirkstoff-haltige Trägermaterial 6 eine vergrößerte Oberfläche auf, indem das Trägermaterial 6 als Flächenmaterial ausgebildet ist, welches geknickt, gefaltet oder plissiert ausgebildet ist. Die 5 und 7 zeigen Ausführungsbeispiele des Trägermaterials 6 mit vergrößerter Oberfläche, indem ein Materialstreifen des Trägermaterials 6 aufgerollt, als Schnecke ausgebildet und in dem Gehäuse 1 angeordnet ist. Es sind auch Ausführungen möglich, in denen das Trägermaterial 6 als Schnipsel ausgebildet ist, wobei die Schnipsel auch geknickt, gefaltet, plissiert oder in anderer Art mechanisch geformt ausgebildet sein können.
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Um ein vorzeitiges Austreten des Wirkstoffes aus dem Gehäuse 1 zu verhindern, sind die Öffnungen 4 durch eine Abdeckung, einen sogenannten Aktivator 7 abgedeckt. Bei Bedarf, d.h. um den Korrosionsschutz der oder des zu schützenden Artikel(s) in einem Raum zum Aktivieren des Korrosionsschutz-Emitters, wird die Abdeckung bzw. der Aktivator 7 vom Gehäuse 1 vollständig oder teilweise entfernt. Der Aktivator 7 ist in dem Ausführungsbeispiel der 8 als Folie ausgebildet, welche mit der Oberfläche des Gehäuse-Deckels 3 verklebt ist. Dieser wird zum Aktivieren des Korrosionsschutzes vom Gehäusedeckel 3 vollständig oder teilweise entfernt. Danach beginnt innerhalb kürzester Zeit die Diffusion bzw. die Emission des Wirkstoffes aus den Öffnungen 4 des Gehäuses 1 in den zu schützenden Raum. Es sind auch Ausführungen möglich, bei denen der Aktivator 7 wiederverschließbar ausgebildet ist, indem die Folie wieder auf dem Gehäuse-Deckel 3 aufgeklebt werden kann, oder der Aktivator 7 als Schieber oder wiederverschließbarer, vorzugsweise schraubbarer Deckel ausgebildet ist.
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Zur Befestigung des Gehäuses 1 des Korrosionsschutz-Emitters kann am Gehäuse 1 ein in den Figuren nicht gezeigtes Befestigungsmittel ausgebildet sein. Das Befestigungsmittel kann z.B. als Klettverschluss oder als Klebefläche, vorzugsweise an der Unterseite des Gehäuses 1 ausgebildet sein. Es sind auch Ausführungen möglich, in denen das Gehäuse 1 Vorsprünge aufweist, welche ein Verschrauben oder Verhaken an einer Wand ermöglichen.
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Durch die Ausbildung des Gehäuses 1 mit einem Gehäuse-Körper 2 und einem zum Öffnen und/oder Verschließen des Gehäuses 1 ausgebildeten Gehäuse-Deckel 3 kann das Trägermaterial 6 durch ein neues Wirkstoff-haltiges Trägermaterial 6 ausgetauscht und der Korrosionsschutz-Emitter wiederholt verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Gehäuse-Körper
- 3
- Gehäuse-Deckel
- 4
- Öffnung
- 5
- Filtermaterial
- 6
- VCI-haltiges Trägermaterial
- 7
- Aktivator
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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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- US 3836077 [0008]
- US 3967926 [0008]
- US 5332525 [0008]
- US 5393457 [0008]
- US 4124549 [0008]
- US 4290912 [0008, 0011]
- US 5209869 [0008]
- EP 0639657 A1 [0008]
- EP 1219727 A2 [0008]
- DE 102007059726 A1 [0008]
- US 3398095 [0009]
- US 3785975 [0009]
- US 2419327 [0010, 0011]
- US 2432840 [0010, 0011]
- US 4051066 [0010]
- US 2534201 [0011]
