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Die Erfindung bezieht sich auf einen Stoßverbinder zum winkeligen Verbinden von jeweils ein Anschlussprofil und ein Aufsteckprofil umfassenden Hohlprofilen, insbesondere für Fassaden, Dächer, Fenster, Türen und dergleichen. Der erfindungsgemäße Stoßverbinder kann beispielsweise als Halteelement ausgebildet sein, welches mittels Stifte, Schrauben oder dergleichen an dem Anschlussprofil befestigt ist oder befestigbar ist.
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Stoßverbinder dieser Art sind dem Prinzip nach beispielsweise aus der
EP 0 181 285 A1 und der
DE 20 100 747 U1 bekannt. Bei diesen Ausführungen besteht das Halteelement aus einem U-förmigen Profilabschnitt mit einem die bei den Seitenschenkel überbrückende Verbindungssteg. Die Befestigung des Stoßverbinders an dem von einem Pfosten gebildeten Anschlussprofil einer Fassadenkonstruktion erfolgt durch Verschrauben des Verbindungssteges mit dem Anschlussprofil. Die von Aufsteckprofilen gebildeten Riegelprofile werden bei beiden Ausführungsarten stirnseitig auf die Stoßverbinder aufgesetzt und mittels seitlich angesetzten Schrauben an den Stoßverbinder fixiert.
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Nachteilig bei diesen bekannten Verbindungsarten ist, dass durch das Verschrauben der Riegel mit den Stoßverbindern jeweils die Drainage Nuten bzw. Drainage Ebenen der Riegel durchbrochen werden und dadurch bei der entmontierten Pfosten/Riegel/Verbindung erhebliche Dichtigkeitsprobleme in der Form auftreten, dass durch die Schraublöcher Wasser oder sonstige Feuchtigkeit in die Innenräume der Hohlprofile eindringen kann. Zu dem bedingen diese Verbindungsarten einen erhöhten Arbeitsaufwand durch die notwendigen Verschraubungsarbeiten bei der Endmontage.
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Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, den Stoßverbinder oder das von einem Stoßverbinder gehaltene Element sowie das Anstoßprofil so zu gestalten, dass beide Teile ohne zusätzliche Sicherung durch Schrauben in einander gesteckt und fixiert werden.
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Dies wird nach der Erfindung durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruches 1 gelöst.
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Demnach wird insbesondere ein Stoßverbinder zum winkeligen Verbinden von jeweils ein Anschlussprofil und ein Aufsteckprofil umfassenden Hohlprofilen vorgeschlagen, wobei der Stoßverbinder einen ersten Bereich mit einem ersten Verbindungsmittel zur Verbindung mit dem Anschlussprofil sowie einen zweiten Bereich zur Verbindung mit dem Aufsteckprofil aufweist. Der zweite Bereich des Stoßverbinders ist zumindest abschnittsweise derart komplementär zu dem Aufsteckprofil ausgebildet, dass bei aufgesetztem Aufsteckprofil der zweite Bereich zumindest abschnittsweise form- und/oder kraftschlüssig mit mindestens einer Innenwand des Aufsteckprofiles zusammenwirkt.
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Insbesondere ist bei Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Stoßverbinders vorgesehen, dass der zweite Bereich des Stoßverbinders zumindest abschnittsweise derart komplementär zu dem Aufsteckprofil ausgebildet ist, dass bei aufgesetztem Aufsteckprofil der zweite Bereich derart form- und/oder kraftschlüssig mit mindestens einer Innenwand des Aufsteckprofiles zusammenwirkt, dass der Stoßverbinder mit dem Aufsteckprofil sicher und insbesondere klemmend verbunden ist. Unter dem hierin verwendeten Begriff „sicher verbunden ist“ ist insbesondere eine Verbindung zwischen dem Stoßverbinder und dem Aufsteckprofil zu verstehen, welche hinreichend fest ist, so dass keine weiteren Verbindungsmittel, wie beispielsweise Schrauben oder dergleichen, notwendig sind, um den Stoßverbinder mit dem Aufsteckprofil zu verbinden.
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Gemäß bevorzugten Realisierungen der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass der zweite Bereich des Stoßverbinders mindestens eine in Aufsteckrichtung des Aufsteckprofiles verlaufende Nut aufweist, welche ausgebildet ist, bei aufgesetztem Aufsteckprofil einen an einer Innenwand des Aufsteckprofiles ausgeformten Stegvorsprung zumindest bereichsweise insbesondere formschlüssig aufzunehmen. Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, wenn die mindestens eine in Aufsteckrichtung des Aufsteckprofiles verlaufende Nut derart ausgebildet ist, dass der an der Innenwand des Aufsteckprofiles ausgeformte Stegvorsprung kraftschlüssig, insbesondere durch zumindest teilweises plastisches Verformen des Materiales des Stegvorsprunges aufgenommen ist oder aufnehmbar ist.
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Gemäß bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Stoßverbinders ist vorgesehen, dass die mindestens eine in Aufsteckrichtung des Aufsteckprofiles verlaufende Nut des zweiten Bereiches des Stoßverbinders mit mindestens einem zumindest bereichsweise senkrecht zur Aufsteckrichtung verlaufenden Einschnitt versehen ist. Dieser mindestens eine Einschnitt ist ausgebildet, durch plastische Verformung von zumindest einem Abschnitt des in der Innenwand des Aufsteckprofiles ausgeformten Stegvorsprunges entsprechendes Material des Stegvorsprunges aufzunehmen und so eine klemmende Verbindung zwischen dem Stoßverbinder einerseits und dem Aufsteckprofil andererseits auszubilden. Die hierzu erforderliche plastische Verformung des Stegvorsprunges erfolgt vorzugsweise mit Hilfe eines entsprechenden Verformungswerkzeuges.
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Im Hinblick auf das erste Verbindungsmittel am ersten Bereich des Stoßverbinders ist gemäß Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lösung vorgesehen, dass dieses erste Verbindungsmittel mindestens eine Materialausformung insbesondere in Gestalt eines Fixierstiftes aufweist. Dabei ist es von Vorteil, wenn dieser Fixierstift ein einstöckiger Bestandteil des Stoßverbinders ist.
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Die matierialhomogene Ausformung in Form eines Fixierstiftes macht lediglich eine einzige Schraube erforderlich, welche als zusätzliche Sicherung des Stoßverbinders an dem Anschlussprofil dient. Dabei werden die Hauptkräfte in der Montagestellung ausschließlich von dem materialhomogenen Fixierstift übernommen. Festigkeitstests haben gezeigt, dass bei hohen Belastungen reine Schraubverbindungen bei bestimmten Profilkonfigurationen wesentlich geringere Belastungen aufzunehmen in der Lage sind als die nach in der Erfindung ausgestalteten Stoßverbindungen. Bei Schraubverbindungen reißen die Schrauben bei Überbelastung das Wandungsmaterial aus dem Anschlussprofil heraus, während die materialhomogenen Fixierstifte nach der Erfindung vornehmlich auf Sicherung beansprucht werden und dadurch erheblich höhere Belastungen aufnehmen können. Dadurch können die erfindungsgemäßen Stoßverbinder bei minimalem Materialeinsatz sehr kompakt gestaltet werden.
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Vorzugsweise steht das der mindestens eine als erstes Verbindungsmittel ausgebildeter Fixierstift einseitig aus der Anlagefläche des Stoßverbinders an dem Anschlussprofil zapfenartig vor und greift in der Montagestellung des Stoßverbinders in eine dem Fixierstift zugeordnete Öffnung des Anschlussprofiles passgerecht ein.
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Gemäß bevorzugten Ausführungsformen weist jeder Stoßverbinder mindestens zwei mit Abstand voneinander angeordnete Fixierstifte als erste Verbindungsmittel auf. Bei geringen Belastungen, bei denen bereits ein einziger Fixierstift die Belastungen aufnehmen kann, wird ein Verkanten des Stoßverbinders in der Montagestellung durch das Zusammenwirken des Fixierstiftes mit der ohne hin vorzusehenden Sicherungsschraube verhindert. Bei höheren Belastungen wird die Sicherungsschraube durch die Fixierstifte von jeglichen Kräften entlastet. Eine Materialersparnis ergibt sich durch den Verzicht auf eine Mehrzahl von Schrauben.
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Vorzugsweise bestehen die mit dem erfindungsgemäßen Stoßverbinder zu verbindenden Hohlprofile aus einem stranggepressten, gerollten oder gegossenen Metallprofil. Aus beispielsweise Aluminiumprofilen bestehende Abschnitte sind zweckmäßig gegossen oder stranggepresst, während aus Stahlbändern hergestellte Profilabschnitte vorzugsweise gerollt werden. Die mindestens eine in Aufsteckrichtung des Aufsteckprofiles verlaufende Nut im zweiten Bereich des Stoßverbinders kann insbesondere bei Aluminiumprofilabschnitten durch Fließpressen gebildet sein.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der erfindungsgemäße Stoßverbinder mindestens eine Materialausformung auf, die bei aufgesetztem Aufsteckprofil zumindest bereichsweise mit mindestens einer Innenwand des Aufsteckprofiles form- und/oder kraftschlüssig zusammenwirkt. Zweckmäßig greift die Materialausformung des Stoßverbinders bzw. des zweiten Bereiches des Stoßverbinders in eine korrespondierende Führung des Aufsteckprofiles passgerecht ein. Dadurch können die Riegelprofile einer Rahmenkonstruktion in einfachster Weise bei der Endmontage ohne Schraubarbeiten auf die Stoßverbinder, welche als Halteelemente dienen, aufgesteckt und gesichert werden. Die Gefahr des Eindringens von Wasser oder Feuchtigkeit in die Innenräume der Hohlprofile durch Schraublöcher ist somit nicht gegeben.
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Durch die erfindungsgemäße Lösung wird somit die Voraussetzung dafür geschafft, dass die Funktionen, die bisher von den Schrauben übernommen wurden, nämlich die Riegel in der X-, Y- oder Z-Richtung zu sichern, nunmehr durch geeignete Anordnung von Nuten, Nasen, Stegvorsprünge oder dergleichen erreicht werden.
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Bei Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Stoßverbinders weist der Stoßverbinder einen massiven Körperbereich auf, welcher im Wesentlichen den zweiten Bereich des Stoßverbinders ausbildet und ausgeführt ist, im Inneren des Aufsteckprofiles zumindest bereichsweise formschlüssig aufgenommen zu werden.
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Alternativ hierzu ist es selbstverständlich aber auch denkbar, wenn der Stoßverbinder bzw. der zweite Bereich des Stoßverbinders einen von zwei Seitenschenkeln und einem Basissteg begrenzten U-förmigen Querschnitt aufweist, wobei in diesem Fall jeder Seitenschenkel zwei mit Abstand voneinander angeordnete, in Aufsteckrichtung des Riegelprofiles bzw. des Aufsteckprofiles verlaufende Nuten aufweist, in die je ein an der Innenwandung des Aufsteckprofiles angeordneter Stegvorsprung eingreift.
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Alternativ dazu ist es aber auch möglich, die Materialausformung von wenigstens einem über die Außenwand des Seitenschenkels vorstehenden Stegvorsprung auszubilden, der in eine an der Innenwand des Aufsteckprofiles angeordnete Führung eingreift.
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Durch eine so ausgebildete Steckverbindung tritt nicht nur durch den Wegfall von Schrauben bei der Montage eine Arbeitszeitverkürzung ein, sondern die zusätzliche Funktion, die bei den bekannten Ausführungen von den Schrauben übernommen werden, nämlich die Hüllung, in der Regel die Scheiben, bei Auftreten von Sog- und Druckkräften in der Y-Richtung zu sichern, wird nunmehr durch eine nahezu toleranzfreie Steckverbindung in Form von Nuten und Stegvorsprüngen sichergestellt.
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Damit unter Aufrechterhaltung der genannten Vorteile der auf dem Stoßverbinder in der Y-Richtung gesicherte Riegel zusätzlich in der Z-Richtung, das heißt in der Einschubrichtung gesichert werden, wird nach der Erfindung vorgeschlagen, die Materialausformung des zweiten Bereiches des Stoßverbinders mit mindestens einem eingelassenen Bereich auszubilden, in dem durch plastische Verformung zumindest eines Bereiches der Innenwand des Aufsteckprofiles entsprechendes Material des Aufsteckprofiles hineingedrückt wird, so dass so der Stoßverbinder klemmend mit dem Aufsteckprofil verbunden wird.
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Die Erfindung betrifft nicht nur einen Stoßverbinder der zuvor genannten Art, sondern auch eine Profilanordnung für Fassaden, Dächer, Fenster, Türen oder dergleichen mit mindestens einem als Hohlprofil ausgebildeten Hohlprofil und mindestens einem als Hohlprofil ausgebildete Aufsteckprofil sowie mit mindestens einem Stoßverbinder der zuvor genannten erfindungsgemäßen Art zum winkeligen Verbinden des mindestens einem Anschlussprofiles mit dem mindestens einem Aufsteckprofil.
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Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein entsprechendes Kit zum winkeligen Verbinden von jeweils ein Anschlussprofil und ein Aufsteckprofil umfassenden Hohlprofilen. Das Kit weist mindestens einen Stoßverbinder der erfindungsgemäßen Art auf, welcher mit seinem zweiten Bereich im Inneren des Aufsteckprofiles zumindest abschnittsweise aufgenommen ist. Das Kit umfasst ferner ein Werkzeug zum plastischen Verformen einer Innenwand bzw. eines Innensteges des Aufsteckprofiles derart, dass Material der Innenwand bzw. des Steges des Aufsteckprofiles in einen zumindest bereichsweise senkrecht zur Aufsteckrichtung verlaufenden Einschnitt des zweiten Bereiches des Stoßverbinders eingreift, um so den Stoßverbinder klemmend an dem Aufsteckprofil zu halten.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines exemplarischen Ausführungsbeispieles sowie anhand der Zeichnungen.
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In den Zeichnungen zeigen:
- 1 schematisch und in einer isometrischen Ansicht eine exemplarische Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoßverbinders vor seiner Montage in einem entsprechenden als Hohlprofil ausgeführten Aufsteckprofil;
- 2 schematisch und einer teilgeschnittenen isometrischen Ansicht die exemplarische Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoßverbinders gemäß 1 in seinem in dem Aufsteckprofil montierten Zustand; und
- 3 einen Ausschnitt aus 2.
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Ein Stoßverbindungsbereich einer Außenwandkonstruktion besteht im Wesentlichen aus einem vertikalen Pfostenprofil, hierin auch als „Anschlussprofil“ bezeichnet, an dem ein horizontales Riegelprofil, hierin auch als Aufsteckprofil bezeichnet, angeschlossen ist. Die Anschluss- und Aufsteckprofile können insbesondere als Hohlprofil-Teilabschnitte ausgeführt sein.
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Zur Vereinfachung ist in den Zeichnungen jeweils nur ein Aufsteckprofil, nicht aber ein Anschlussprofil gezeigt. Die (in den Zeichnungen nicht gezeigten) Anschlussprofile können jeweils mit ihren Stirnseiten an eine entsprechend zugeordnete Außenwand eines Anschlussprofiles angesetzt und durch Stoßverbinder mit dem Anschlussprofil verbunden werden.
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Die Stoßverbinder nach den Zeichnungen erhalten die Bezugsziffer „10“, während die Aufsteckprofile mit der Bezugsziffer „1“ versehen sind.
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Zwischen den (in den Zeichnungen nicht gezeigten) Anschlussprofilen und den Aufsteckprofilen sind in der Regel Füllelemente eingespannt, welche ebenfalls in den Zeichnungen nicht gezeigt sind. Bei diesen Füllelementen handelt es sich beispielsweise um Isolierglasscheiben, welche an ebenfalls nicht dargestellten Dichtleisten anliegen. Als Teil einer Dichtleiste im Stoßbereich kann ein entsprechendes Dichtungsstück verwendet werden.
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Auf eine detaillierte Darstellung der Füllelemente und Dichtleisten wurde verzichtet, da sich die Erfindung insbesondere auf die besondere Art des Stoßverbinders bezieht. Bei dem gezeigten Beispiel ist das Riegelprofil rechtwinklig an das Pfostenprofil angeschlossen. Der Anschluss kann jedoch auch unter verschiedenen Winkeln erfolgen. In einem solchen Fall ist die Stirnseite des Riegelprofils entsprechend angeschnitten.
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Bei dem gezeigten Beispiel besteht der Stoßverbinder aus einem im Inneren des als Aufsteckprofil zumindest bereichsweise formschlüssig aufnehmbaren Halteelement, welches als Halteblock ausgeführt ist. Alternativ hierzu ist es aber auch denkbar, wenn das Halteelement des Stoßverbinders aus einem U-Profilabschnitt besteht, der von einem im Strangpressverfahren hergestellten Aluminiumprofil gebildet ist. Dabei kann jedes U-Profil zwei Seitenschenkel aufweisen und einen die beiden Seitenschenkel verbindenden Basissteg.
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Das Besondere bei der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das Halteelement des Stoßverbinders zumindest bereichs- oder abschnittsweise formschlüssig im Inneren des Riegelprofils bzw. Aufsteckprofils aufnehmbar ist. Hierzu weist das Halteelement des Stoßverbinders wenigstens eine Materialausformung in Form einer Nutvertiefung bzw. in Form eines Nuteinschnittes auf, die bzw. der beim aufgesetzten Aufsteckprofil zumindest bereichsweise mit der Innenwand des Aufsteckprofils form- und/oder kraftschlüssig zusammenwirkt. In den Zeichnungen sind die Materialausformungen an gegenüberliegenden Seiten des Halteelements des Stoßverbinders ausgeführt. Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, dass nur auf einer Seite des Halteelements eine Materialausformung vorgesehen ist.
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Die Materialausformungen (Nuteinschnitt bzw. Nutvertiefung) des Halteelements greifen in der Zusammenbaustellung jeweils in eine korrespondierende Führung im Inneren des Aufsteckprofils passgerecht ein.
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Bei dem in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiel besteht die Führung aus Stegvorsprüngen, die bei aufgesetztem Aufsteckprofil in die Nuten des Halteelements des Stoßverbinders eingreifen, wobei die Stegvorsprünge an der Innenwand des Aufsteckprofils eine solche Höhe und Breite haben, dass sie bei aufgesetztem Aufsteckprofil passgerecht in die Materialausformungen des Halteelements eingreifen.
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Die Nuteinschnitte des Halteelements, die sich in Aufsteckrichtung des Aufsteckprofils erstrecken, sind mit mindestens einem zumindest bereichsweise senkrecht zur Aufsteckrichtung verlaufenden Einschnitt versehen. Dieser Einschnitt dient dazu, Material des Stegvorsprungs des Aufsteckprofils aufzunehmen, um so eine klemmende Verbindung zwischen dem Stoßverbinder einerseits und dem Aufsteckprofil andererseits auszubilden. Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das entsprechende Material des Stegvorsprunges durch plastische Verformung von zumindest einem Abschnitt des an der Innenwand des Aufsteckprofils ausgeformten Stegvorsprunges in den Einschnitt eingebracht wird. Das Verformen des entsprechenden Abschnittes des an der Innenwand des Aufsteckprofils ausgeformten Stegvorsprunges erfolgt vorzugsweise mit einem entsprechenden Werkzeug, um ein sicheres Verrasten des Stoßverbinders zu gewährleisten.
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Nachdem durch plastische Verformung eines Abschnittes des an der Innenwand des Aufsteckprofils ausgeformten Stegvorsprunges Material des Stegvorsprunges in den Einschnitt des Halteelements verformt wurde, kann das Aufsteckprofil mit dem kraftschlüssig verbundenen Stoßverbinder an dem (in den Zeichnungen nicht gezeigt) Pfostenprofil befestigt werden. Hierzu ist der Stoßverbinder mit entsprechenden Verbindungsmitteln versehen, welche in der Montagestellung an einer Außenwandung des Pfostenprofils zugewandten Seite des Stoßverbinders ausgebildet sind. Die Verbindungsmittel weisen mindestens eine Materialausformung in Gestalt eines Fixierstiftes auf.
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Der Fixierstift steht einseitig aus der Anlagefläche des Stoßverbinders zapfenartig vor und greift in der Montagestellung in entsprechende Bohrungen ein, die sich im Bereich der Stoßstelle an der Außenwand des Pfostenprofils befindet, an der der Stoßverbinder angesetzt wird.
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Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen gezeigte Ausführungsform beschränkt, sondern ergibt sich aus einer Zusammenschau sämtlicher hierin offenbarter Merkmale.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0181285 A1 [0002]
- DE 20100747 U1 [0002]
