EP4673998A1 - Bauteil für ein fahrzeug sowie kühlergrill mit einem solchen bauteil - Google Patents

Bauteil für ein fahrzeug sowie kühlergrill mit einem solchen bauteil

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Publication number
EP4673998A1
EP4673998A1 EP24701873.2A EP24701873A EP4673998A1 EP 4673998 A1 EP4673998 A1 EP 4673998A1 EP 24701873 A EP24701873 A EP 24701873A EP 4673998 A1 EP4673998 A1 EP 4673998A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
component
radar
light guide
guide element
Prior art date
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Pending
Application number
EP24701873.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Fritz Wazula
Harald Tattko
Jens Humpenoeder
Peter Schmitz
Marius Sillmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Mercedes Benz Group AG
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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    • H01Q1/02—Arrangements for de-icing; Arrangements for drying-out ; Arrangements for cooling; Arrangements for preventing corrosion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
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    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
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    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93271—Sensor installation details in the front of the vehicles

Definitions

  • the invention relates to a component for a vehicle according to the preamble of claim 1.
  • the invention particularly relates to a radiator grille for a vehicle with such a component.
  • a generic component for a vehicle is known from DE 102016 007 119 A1.
  • a radome with a radio-transmitting substrate which has a first surface and a second surface and a radio-transmitting coating on the first surface.
  • a radome with a front side and a back side and at least one coupling structure for coupling light into the radome as well as with a heating device is known.
  • a component for a vehicle is described in DE 102014 002 438 A1, for example. It has a visible element with a decorative area that has a decorative design that is visible from the surroundings and can be illuminated by radar beams from a radar camera.
  • DE 10 2014 002 438 A1 also proposes a heating element that can be used to heat the decorative area. This can prevent or eliminate any condensation that may occur on the decorative area, such as icing or moisture.
  • the object of the invention is to provide an improved embodiment of a component compared to the known component or at least a different embodiment.
  • radiator grille for a vehicle with such a component is to be specified.
  • the basic idea of the invention is to additionally illuminate or backlight such a component.
  • a component for a vehicle in particular a vehicle designed for semi-autonomous driving, which has a visible element with a decorative area.
  • the decorative area is designed to be at least partially or completely permeable to radar rays and light rays.
  • it has a visible side and a rear side facing away from the visible side.
  • the decorative area can expediently be equipped with a decorative design that is visible from an environment or form such a design, for example it can be a three-dimensional design, a pattern or similar aesthetic art elements.
  • the component according to the invention also has a carrier element designed to be at least partially or completely permeable to radar rays and light rays.
  • the carrier element is in turn arranged on the said rear side of the decorative area and has a heating element designed to be at least partially or completely permeable to radar rays and light rays, for example opposite the decorative area, which is designed to heat the decorative area.
  • a heating element designed to be at least partially or completely permeable to radar rays and light rays, for example opposite the decorative area, which is designed to heat the decorative area.
  • the component according to the invention is equipped with a light-guiding device designed to be at least partially or completely permeable to radar beams and light beams for illuminating or backlighting the decorative area and/or the visible element.
  • the light-guiding device can be located opposite the heating element, for example. It can also be provided that light beams provided by a light source of the component or the vehicle can be coupled laterally into the component or the light-guiding device using the light-guiding device.
  • the light-guiding device is arranged on a carrier rear side of the carrier element facing away from the decorative area and is designed to emit light beams to the decorative area. It is also essential that the component according to the invention is equipped with a radar camera for traffic observation and in particular, it is equipped for distance measurement, which is arranged on a rear side of the light guide device facing away from the carrier element and is designed to emit radar beams to the decorative area.
  • This provides a component that can be transilluminated by light and radar beams.
  • the property of being transilluminated by radar beams is used for traffic observation and in particular for distance measurement, while the additional property of also being transilluminated by light beams allows the component to be illuminated or backlit, which offers a visually pleasant effect for a user of the component.
  • the decorative area of the visible element can be heated using the heating element, so that any condensation that may form on the visible side of the decorative area, e.g. icing or moisture, can be prevented or removed when the vehicle is in operation. This has the advantage that light and radar beams can penetrate the decorative area unhindered even in difficult weather conditions, so that the component according to the invention can also be operated reliably.
  • the invention understands “light rays” to be an electromagnetic radiation that has a wavelength range that is visible to the human eye. Furthermore, the invention understands “radar rays” to be an electromagnetic radiation whose wavelength range is in the radio frequency range.
  • the light-guiding device and/or the carrier element prefferably form a cover for the radar camera. It is expedient if the back of the light-guiding device and/or the back of the carrier element at least partially or completely covers an aperture opening of a radar camera aperture that is oriented towards the decorative area. This means that the radar camera can be protected from harmful environmental influences such as moisture or sunlight.
  • the light guide device has a central light guide element that is designed to be permeable to radar beams and light beams, via which light beams can be conveniently coupled in laterally, and a light guide element for guiding light beams from a light source to the central light guide element.
  • the central light guide element can be designed to be tool-free. This means that it can be designed in such a way that it is manufactured in a single manufacturing step without any further processing or assembly step being required.
  • the central light guide element can in particular be manufactured as an injection-molded element in a
  • the central light guide element can be arranged on the component during the manufacture of the component using an injection molding process. This means in particular that the central light guide element can be molded onto the carrier element and/or onto the radar camera.
  • the central light guide element is supported on the said aperture of the radar camera on the one hand and/or on the carrier element on the other hand and covers the aperture opening.
  • the light guide element is designed in a ring shape, wherein it is optionally supported on a light coupling surface of the central light guide element for coupling light rays into the central light guide element. It can be provided that the light coupling surface of the central light guide element and/or the ring-shaped light guide element runs outside a beam path formed by the radar beams and/or light beams and encloses the same.
  • the ring-shaped light guide element can in particular be designed in a circular or elliptical shape. It is also conceivable that it has the shape of a triangular, square or polygonal ring element.
  • the ring-shaped light guide element is expediently equipped with a backlight coupling surface which is arranged on the light coupling surface of the central light guide element, so that light rays coupled into the light guide element can be effectively transferred from the light guide element to the central light guide element.
  • the light coupling surface of the central light guide element is expediently structurally coordinated with the light guide element or the backlight coupling surface.
  • the light coupling surface of the central light guide element can be polished and/or designed on the tool in order to improve the coupling of light rays using the light guide element. The same can of course also be provided for the back light coupling surface.
  • the component or a vehicle equipped with the component has at least one light source for providing light rays on the component.
  • light rays can be coupled into the light guide device, preferably into the light guide element of the light guide device, using the light source.
  • the radar camera has a diaphragm with a diaphragm opening facing the decorative area, wherein the radar camera is designed to emit radar beams through the diaphragm opening to the decorative area.
  • the The ring-shaped light guide element has an inner diameter that is equal to or larger than the aperture diameter of the aperture opening. This ensures that the ring-shaped light guide element does not cover the aperture opening when installed and that radar beams can pass unhindered from the light guide element from the radar camera through the aperture opening and the central light guide element to the decorative area.
  • the ring-shaped light guide element and the, for example, circular aperture opening are expediently arranged coaxially/concentrically to one another.
  • the radar camera can be a conventional traffic monitoring radar camera.
  • the light coupling surface of the central light guide element tapers in a funnel shape towards the decorative area or the radar camera.
  • the light guide element is supported on a light coupling surface of the central light guide element for coupling light rays into the central light guide element.
  • the light coupling surface of the central light guide element is designed in a funnel shape, with an imaginary funnel tip pointing either towards the decorative area or towards the radar camera.
  • the light guide device or a light guide element of the light guide device and a central light guide element of the light guide device form a prefabricated structural unit.
  • This structural unit can be used as an intermediate product in the manufacture of the component or a radiator grille with such a component as an insert and fixed to the carrier element, in particular in an injection molding process.
  • the manufacture of a specific component can be simplified, in particular accelerated.
  • the intermediate product can be prefabricated and kept in stock so that it can be used later in the manufacture of the component.
  • the heating element is a heating foil and preferably an electrically operated heating foil.
  • the heating element can be arranged on the back of the decorative area.
  • a A corresponding, radiant heating element can be provided inexpensively and in large quantities, so that the component in question can be manufactured inexpensively overall.
  • the arrangement of the heating element on the back of the decorative area has the advantage that the heat provided by the heating element can be made available without any significant time delay and directly on the decorative area to prevent or eliminate fogging.
  • the heating element it is of course also conceivable for the heating element to be centrally and completely embedded in the carrier element or arranged on the back of the carrier element.
  • the carrier element prefferably be made of a plastic material or to comprise the same.
  • the plastic material used can in particular be polycarbonate (PC for short). This provides an embodiment for the carrier element that can be produced cost-effectively.
  • the visible element and/or the decorative area has or forms a flat layer arrangement which has a flat outer layer which has or forms the visible side and which is made of, for example, a polyurethane coating (PU for short), a flat lacquer layer arranged on the same and a flat chrome layer arranged on the lacquer layer which has or forms the back of the decorative area.
  • the lacquer layer can basically have any color. However, the color of an outer skin of the vehicle is preferred.
  • the chrome layer can be designed as a chrome foil. This provides an overall preferred structure for the visible element and/or the decorative area.
  • a radiator grille is expediently provided for a vehicle, in particular a vehicle designed for semi-autonomous driving, which is equipped with at least one component designed according to the preceding description.
  • the present invention relates to a component for a vehicle, with a visible element that has a decorative area. It is essential that the decorative area is designed to be at least partially permeable to radar rays and light rays.
  • the component also has a carrier element designed to be at least partially permeable to radar rays and light rays, with a heating element designed to be at least partially permeable to radar rays and light rays for heating the decorative area, a light guide device designed to be at least partially permeable to radar rays and light rays for illuminating the decorative area, and a radar camera. for traffic observation, which is designed to emit radar beams.
  • the invention also relates to a radiator grille for a vehicle, which has at least one such component.
  • Fig. 1 shows a vehicle with a radiator grille according to the invention in a highly simplified perspective view
  • Fig. 2 is a highly simplified sectional view through a component according to the invention which can be installed in the radiator grille according to Fig. 1, and
  • Fig. 3 shows, in a likewise highly simplified sectional view, a structural unit which can be used as an insert in the manufacture of the component according to the invention.
  • Fig. 1 shows, in a highly simplified perspective view, an exemplary vehicle, designated as a whole by the reference numeral 2, with a radiator grille 23 which has at least one component 1 according to the invention or is formed by the same.
  • Fig. 2 shows a highly simplified sectional view of a component 1 according to the invention, which can be attached to a non-illustrated vehicle chassis of the vehicle 2, for example by means of a frame 27. It has a viewing element, designated as a whole by 3, which has a shield designed to be at least partially permeable to radar beams and light beams, indicated in Fig. 2 by dashed vertical lines. indicated decorative area 4, which has a visible side 5 facing an environment 24 and a rear side 6 facing away from the visible side 5. The decorative area 4 can be equipped with a decorative design 28 visible from the environment 24 or can form such a design.
  • Fig. 1 shows a highly simplified sectional view of a component 1 according to the invention, which can be attached to a non-illustrated vehicle chassis of the vehicle 2, for example by means of a frame 27. It has a viewing element, designated as a whole by 3, which has a shield designed to be at least partially permeable to radar beams and light beams, indicated in Fig. 2 by dashed vertical
  • the visible element 2 and/or the decorative area 4 has a flat layer arrangement 19 or is formed by such a layer arrangement 19.
  • the layer arrangement 19 has a flat outer layer 20 comprising or forming the visible side 5, for example made of a polyurethane coating (PU for short), a flat lacquer layer 21 arranged on the same, and a flat chrome layer 22 arranged on the lacquer layer 21.
  • the latter can comprise or form the rear side 6 of the decorative area 4.
  • the chrome layer 22 has open areas with further decorative designs 25.
  • the chrome layer 22 can be realized by a chrome foil.
  • the component 1 has a carrier element 7 which is designed to be at least partially permeable to radar rays and light rays, which is arranged on the rear side 6 of the decorative area 4 and has a heating element 8 which is designed to be at least partially permeable to radar rays and light rays for heating the decorative area 4.
  • the heating element 8 is implemented in the present case by a heating foil and is arranged directly on the rear side 6 of the decorative area 4, wherein in this area a white print is or can be additionally applied to the rear of the chrome layer 22.
  • the component 1 has a light-guiding device 9 designed to be at least partially permeable to radar beams and light beams for illuminating the decorative area 4, which is arranged, for example, opposite the heating element 8 on a carrier rear side 10 of the carrier element 7 facing away from the decorative area 4 and is set up to emit light beams to the decorative area 4. Furthermore, it is provided that the component 1 has a radar camera 11 for traffic observation and in particular for distance measurement, which is arranged on a rear side 12 of the light-guiding device 9 facing away from the carrier element 7 via a sealing frame and camera holder 26 attached there and is set up to emit radar beams to the decorative area 4.
  • the decorative area 4 of the visible element 3 can be heated using the heating element 8, so that any condensation that may settle on the visible side 5 of the decorative area 4 can be prevented or removed during operation of the vehicle 2.
  • the heating element 8 and the light guide device 9 are adapted to the radar camera 11 in such a way that interference with the radar camera 11 is prevented. This has the advantage that light and Radar beams can penetrate the decorative area 4 unhindered even in difficult weather conditions, so that the component 1 according to the invention can be operated reliably.
  • the light guide device 9 and the carrier element 7 are designed such that they form a cover for the radar camera 11. This allows the radar camera 11 to be protected from harmful environmental influences such as moisture or sunlight.
  • the light guide device 9 has a central light guide element 13 designed to be permeable to radar rays and light rays, as well as a light guide element 14 for guiding light rays from a light source (not illustrated here) to the central light guide element 13.
  • the light guide element 14 in this case has an annular shape and enables light rays to be coupled laterally into the light guide device 9, which allows a relatively compact design of the component 1.
  • the annular light guide element 14 is supported on a polished light coupling surface 15 of the central light guide element 13 for coupling light rays into the central light guide element 13.
  • the polished light coupling surface 15 of the central light guide element 13 is in the present case funnel-shaped, with an imaginary funnel tip pointing towards the radar camera 11.
  • the radar camera 11 has an aperture 16 with an aperture opening 17 facing the decorative area 4.
  • a reflective film with white printing can be provided on the aperture 16.
  • the radar camera 11 is designed in such a way that the radar beams it provides radiate through the aperture opening 17 to the decorative area 4.
  • the ring-shaped light guide element 14 and the aperture opening 17 are arranged coaxially or concentrically to one another and that the light guide element 14 has an inner diameter that is equal to or larger than an aperture diameter of the aperture opening 17. This ensures that the ring-shaped light guide element 14 does not cover the aperture opening 17.
  • a prefabricated structural unit 18 can be seen, which is formed by the light guide device 9 or by the light guide element 14 of the light guide device 9 and the central light guide element 13 of the light guide device 9.
  • the structural unit 18 represents an intermediate product that is prefabricated and can then be used as an insert part in the manufacture of the component 1.
  • the prefabricated structural unit 18 can be fixed to the carrier element 7 during the manufacture of the component 1, in particular in an injection molding process.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauteil (1) für ein Fahrzeug (2), mit einem Sichtelement (3), das einen Dekorbereich (4) besitzt. Wesentlich ist, dass der Dekorbereich (4) für Radarstrahlen und Lichtstrahlen zumindest partiell durchlässig gestaltet ist. Das Bauteil (1) weist weiterhin ein für Radarstrahlen und Lichtstrahlen zumindest partiell durchlässig gestaltetes Trägerelement (7) mit einem für Radarstrahlen und Lichtstrahlen zumindest partiell durchlässig gestalteten Heizelement (8) zum Beheizen des Dekorbereichs (4), eine für Radarstrahlen und Lichtstrahlen zumindest partiell durchlässig gestaltete Lichtleiteinrichtung (9) zur Beleuchtung des Dekorbereichs (4) und eine Radarkamera (11) zur Verkehrsbeobachtung auf, die zum Aussenden von Radarstrahlen eingerichtet ist. Die Erfindung betrifft außerdem einen Kühlergrill (23) für ein Fahrzeug (2), der zumindest ein solches Bauteil (1) aufweist.

Description

Bauteil für ein Fahrzeug sowie Kühlergrill mit einem solchen Bauteil
Die Erfindung betrifft ein Bauteil für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft insbesondere einen Kühlergrill für ein Fahrzeug mit einem solchen Bauteil.
Aus der DE 102016 007 119 A1 ist ein gattungsgemäßes Bauteil für ein Fahrzeug bekannt.
Aus der WO 2021 / 018422 A1 ist ein Radom mit einem funkübertragenden Substrat bekannt, das eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche sowie eine funkübertragende Beschichtung auf der ersten Oberfläche aufweist.
Aus der US 5 709453 A ist eine Vorrichtung zur Beleuchtung eines Fahrzeugs unter Verwendung von lichtleitenden und eine fluoreszierende Substanz enthaltenden Platten bekannt.
Aus der DE 102015 004204 A1 ist ein Radom mit einer Frontseite und einer Rückseite und mindestens einer Einkoppelstruktur zum Einkoppeln von Licht in das Radom sowie mit einer Heizeinrichtung bekannt.
Ein Bauteil für ein Fahrzeug ist bspw. in DE 102014 002 438 A1 beschrieben. Es besitzt ein Sichtelement mit einem Dekorbereich, der ein von einer Umgebung her sichtbares dekoratives Design aufweist und von Radarstahlen einer Radarkamera durchleuchtbar ist. Die DE 10 2014 002 438 A1 schlägt außerdem ein Heizelement vor, anhand dem der Dekorbereich beheizbar ist. Dadurch kann ein eventuell auftretender Beschlag am Dekorbereich, bspw. eine Vereisung oder ein Feuchtigkeitsbeschlag, verhindert oder beseitigt werden. Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine gegenüber dem bekannten Bauteil verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform für ein Bauteil bereitzustellen.
Insbesondere soll ein Kühlergrill für ein Fahrzeug mit einem solchen Bauteil angegeben werden.
Bei der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe insbesondere durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und der Beschreibung.
Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin, ein solches Bauteil zusätzlich zu be- oder hinterleuchten.
Hierzu wird ein Bauteil für ein Fahrzeug, insbesondere ein zum teilautonomen Fahren ausgebildetes Fahrzeug, vorgeschlagen, welches ein Sichtelement mit einem Dekorbereich besitzt. Der Dekorbereich ist zumindest partiell oder vollständig für Radarstrahlen und Lichtstrahlen durchlässig gestaltet. Außerdem weist er eine Sichtseite und eine der Sichtseite abgewandte Rückseite auf. Zweckmäßigerweise kann der Dekorbereich mit einem von einer Umgebung her sichtbaren dekorativen Design ausgestattet sein oder ein solches bilden, beispielsweise kann es sich um eine dreidimensionale Gestaltung, ein Muster oder dergleichen ästhetische Kunstelemente handeln. Das erfindungsgemäße Bauteil weist weiterhin ein zumindest partiell oder vollständig für Radarstrahlen und Lichtstrahlen durchlässig gestaltetes Trägerelement auf. Das Trägerelement ist seinerseits an der besagten Rückseite des Dekorbereichs angeordnet und weist ein für Radarstrahlen und Lichtstrahlen zumindest partiell oder vollständig durchlässig gestaltetes, beispielsweise dem Dekorbereich gegenüberliegendes Heizelement auf, das zum Beheizen des Dekorbereichs eingerichtet ist. Wesentlich ist, dass das erfindungsgemäße Bauteil mit einer für Radarstrahlen und Lichtstrahlen zumindest partiell oder vollständig durchlässig gestalteten Lichtleiteinrichtung zur Be- oder Hinterleuchtung des Dekorbereichs und/oder des Sichtelements ausgerüstet ist. Die Lichtleiteinrichtung kann beispielsweise dem Heizelement gegenüberliegen. Außerdem kann vorgesehen sein, dass beispielswiese von einer Lichtquelle des Bauteils oder des Fahrzeugs bereitgestellte Lichtstrahlen anhand der Lichtleiteinrichtung seitlich in das Bauteil bzw. die Lichtleiteinrichtung einkoppelbar sind. Weiterhin ist vorgesehen, dass die Lichtleiteinrichtung an einer dem Dekorbereich abgewandten Trägerrückseite des Trägerelements angeordnet und zum Aussenden von Lichtstrahlen zu dem Dekorbereich eingerichtet ist. Weiterhin ist wesentlich, dass das erfindungsgemäße Bauteil mit einer Radarkamera zur Verkehrsbeobachtung und insbesondere zur Abstandsmessung ausgerüstet ist, die an einer dem Trägerelement abgewandten Rückseite der Lichtleiteinrichtung angeordnet und zum Aussenden von Radarstrahlen zu dem Dekorbereich eingerichtet ist.
Dadurch ist ein von Licht- und Radarstrahlen durchleuchtbares Bauteil angegeben. Dabei wird die Eigenschaft, von Radarstrahlen durchleuchtbar zu sein, zur Verkehrsbeobachtung und insbesondere zur Abstandsmessung genutzt, während anhand der zusätzlichen Eigenschaft, auch für Lichtstrahlen durchleuchtbar zu sein, eine Be- oder Hinterleuchtung des Bauteils erlaubt, die für einen Nutzer des Bauteils einen optisch angenehmen Effekt bietet. Anhand dem Heizelement ist der Dekorbereich des Sichtelements beheizbar, sodass im Betrieb des Fahrzeugs ein eventuell an der Sichtseite des Dekorbereichs sich niederschlagender Beschlag, bspw. eine Vereisung oder ein Feuchtigkeitsbeschlag, verhindert oder beseitigt werden kann. Das hat den Vorteil, dass Licht- und Radarstrahlen den Dekorbereich auch bei schwierigen Wetterverhältnissen ungehindert durchstrahlen können, sodass das erfindungsgemäße Bauteil außerdem zuverlässig betreibbar ist.
Die Erfindung versteht unter "Lichtstrahlen" zweckmäßigerweise eine elektromagnetische Strahlung, die einen für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlängenbereich besitzt. Weiterhin versteht die Erfindung unter "Radarstrahlen" zweckmäßigerweise eine elektromagnetische Strahlung, deren Wellenlängenbereich im Radiofrequenzbereich liegt.
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass die Lichtleiteinrichtung und/oder das Trägerelement eine Abdeckung für die Radarkamera bilden. Zweckmäßig ist dabei, wenn die Rückseite der Lichtleiteinrichtung und/oder die Trägerrückseite des Trägerelements eine zum Dekorbereich hin orientierte Blendenöffnung einer Blende der Radarkamera zumindest partiell oder vollständig abdeckt. Dadurch kann die Radarkamera vor schädlichen Umwelteinflüssen wie Nässe oder Sonneneinstrahlung geschützt werden.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Lichtleiteinrichtung ein für Radarstrahlen und Lichtstrahlen durchlässig gestaltetes Zentrallichtleiterelement, über welches zweckmäßigerweise Lichtstrahlen seitlich einkoppelbar sind, sowie ein Lichtleiterelement zum Leiten von Lichtstrahlen von einer Lichtquelle zum Zentrallichtleiterelement aufweist. Das Zentrallichtleiterelement kann werkzeugfallend ausgelegt sein. D.h. es kann so gestaltet sein, dass es in einem einzigen Herstellungsschritt hergestellt wird, ohne dass ein weiterer Bearbeitungs- oder Montageschritt erforderlich ist. Das Zentrallichtleiterelement kann insbesondere als Spritzgusselement in einem Spritzgussverfahren hergestellt sein. Das Zentrallichtleiterelement kann bei der Herstellung des Bauteils in einem Spritzgussverfahren am Bauteil angeordnet werden. D.h. insbesondere, dass das Zentrallichtleiterelement am Trägerelement und/oder an der Radarkamera angespritzt sein kann.
Weiter insbesondere kann vorgesehen sein, dass sich das Zentrallichtleiterelement an der besagten Blende der Radarkamera einerseits und/oder an dem Trägerelement andererseits abstützt und die Blendenöffnung abdeckt.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Lichtleiterelement ringförmig gestaltet ist, wobei es sich optional an einer Lichteinkoppelfläche des Zentrallichtleiterelements zum Einkoppeln von Lichtstrahlen in das Zentrallichtleiterelement abstützt. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Lichteinkoppelfläche des Zentrallichtleiterelements und/oder das ringförmige Lichtleiterelement außerhalb eines von den Radarstrahlen und/oder Lichtstrahlen gebildeten Strahlengangs verläuft und denselben einfasst. Das ringförmige Lichtleiterelement kann insbesondere kreis- oder ellipsenförmig gestaltet sein. Es ist auch denkbar, dass es die Gestalt eines dreieckigen, viereckigen oder vieleckigen Ringelements besitzt. Das ringförmige Lichtleiterelement ist zweckmäßigerweise mit einer Gegenlichteinkoppelfläche ausgestattet, die auf der Lichteinkoppelfläche des Zentrallichtleiterelements angeordnet ist, sodass in das Lichtleiterelement eingekoppelte Lichtstrahlen vom Lichtleiterelement effektiv in das Zentrallichtleiterelement übergeben werden können. Die Lichteinkoppelfläche des Zentrallichtleiterelements ist zweckmäßigerweise konstruktiv auf das Lichtleiterelement bzw. die Gegenlichteinkoppelfläche abgestimmt. Die Lichteinkoppelfläche des Zentrallichtleiterelements kann dabei poliert und/oder am Werkzeug ausgelegt sein, um eine Lichteinkopplung von Lichtstrahlen anhand des Lichtleiterelements zu verbessern. Dasselbe kann natürlich auch für die Gegenlichteinkoppelfläche vorgesehen sein.
Es ist zweckmäßig, wenn das Bauteil oder ein mit dem Bauteil ausgerüstetes Fahrzeug zumindest eine Lichtquelle zum Bereitstellen von Lichtstrahlen am Bauteil aufweist. Beispielsweise können anhand der Lichtquelle Lichtstrahlen in die Lichtleiteinrichtung, vorzugsweise in das Lichtleiterelement der Lichtleiteinrichtung, eingekoppelt werden.
Gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Radarkamera eine Blende mit einer dem Dekorbereich zugewandten Blendenöffnung aufweist, wobei die Radarkamera eingerichtet ist, Radarstrahlen durch die Blendenöffnung hindurch zu dem Dekorbereich auszusenden. Ferner weist das ringförmige Lichtleiterelement einen Innendurchmesser auf, der gleich oder größer einem Blendendurchmesser der Blendenöffnung ist. Dadurch ist sichergestellt, dass das ringförmige Lichtleiterelement im montierten Zustand die Blendenöffnung nicht verdeckt und Radarstrahlen ungehindert vom Lichtleiterelement von der Radarkamera durch die Blendenöffnung und das Zentrallichtleiterelement hindurch zu dem Dekorbereich gelangen kann. Zweckmäßigerweise sind das ringförmige Lichtleiterelement und die beispielsweise kreisförmige Blendenöffnung zueinander koaxial/konzentrisch angeordnet.
Die Radarkamera kann von einer herkömmlichen Verkehrsüberwachungsradarkamera gebildet sein.
Gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Lichteinkoppelfläche des Zentrallichtleiterelements sich zum Dekorbereich oder zur Radarkamera hin trichterförmig verjüngt. Das Lichtleiterelement stützt sich an einer Lichteinkoppelfläche des Zentrallichtleiterelements zum Einkoppeln von Lichtstrahlen in das Zentrallichtleiterelement ab. Dadurch ist die Lichteinkoppelfläche des Zentrallichtleiterelements trichterförmig gestaltet, wobei eine gedachte Trichterspitze entweder zum Dekorbereich oder zur Radarkamera zeigt. Dadurch ist eine Lichteinkopplung in die Lichtleiteinrichtung oder in das Zentrallichtleiterelement relativ einfach und platzsparend gelöst. Insbesondere ist dadurch eine bauraumsparende seitliche Einkopplung von Lichtstrahlen in das Zentrallichtleiterelement bzw. in die Lichtleiteinrichtung möglich.
Weiter zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass die Lichtleiteinrichtung oder ein Lichtleiterelement der Lichtleiteinrichtung und ein Zentrallichtleiterelement der Lichtleiteinrichtung eine vorgefertigte Baueinheit bilden. Diese Baueinheit kann als Zwischenprodukt bei der Herstellung des Bauteils oder eines Kühlergrills mit einem solchen Bauteil als Einlegeteil verwendet und mit dem Trägerelement, insbesondere in einem Spritzgussverfahren, fixiert werden. Anhand einem entsprechenden Zwischenprodukt kann die Herstellung eines gegenständlichen Bauteils vereinfacht, insbesondere beschleunigt, werden. Zudem ist es möglich, dass das Zwischenprodukt vorgefertigt und auf Lager gehalten wird, sodass es später bei der Herstellung des Bauteils eingesetzt werden kann.
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass das Heizelement eine Heizfolie und bevorzugt durch eine elektrisch betreibbare Heizfolie realisiert ist. Alternativ oder zusätzlich kann das Heizelement an der Rückseite des Dekorbereichs angeordnet sein. Ein entsprechendes, durchstrahlbares Heizelement kann kostengünstig und in großen Stückzahlen bereitgestellt werden, sodass das gegenständliche Bauteil insgesamt kostengünstig hergestellt werden kann. Die Anordnung des Heizelements an der Rückseite des Dekorbereichs hat den Vorteil, dass vom Heizelement bereitgestellte Wärme ohne nennenswerte zeitliche Verzögerung und unmittelbar am Dekorbereich zum Verhindern oder Beseitigen eines Beschlags bereitstellbar ist. Grundsätzlich ist natürlich auch denkbar, dass das Heizelement im Trägerelement zentral und vollständig eingebettet oder an der Trägerrückseite des Trägerelements angeordnet ist.
Weiter zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass das Trägerelement aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist oder dasselbe aufweist. Das eingesetzte Kunststoffmaterial kann insbesondere Polycarbonat (kurz PC) sein. Dadurch ist eine kostengünstig herstellbare Ausführungsform für das Trägerelement angegeben.
Weiter zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass das Sichtelement und/oder der Dekorbereich eine flächige Schichtanordnung aufweist oder bildet, die eine die Sichtseite aufweisende oder bildende flächige Außenschicht aus beispielsweise einer Polyurethane- Beschichtung (kurz PU), eine an derselben angeordnete flächige Lackschicht und eine an der Lackschicht angeordnete flächige Chromschicht aufweist, die die Rückseite der Dekorbereich aufweist oder bildet. Die Lackschicht kann grundsätzlich eine beliebige Farbe aufweisen. Bevorzugt ist jedoch die Farbe einer Außenhaut des Fahrzeugs. Die Chromschicht kann als Chromfolie ausgeführt sein. Dadurch ist insgesamt ein bevorzugter Aufbau für das Sichtelement und/oder den Dekorbereich angegeben.
Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung ist zweckmäßigerweise ein Kühlergrill für ein Fahrzeug, insbesondere ein zum teilautonomen Fahren ausgebildetes Fahrzeug, vorgesehen, das mit zumindest einem gemäß der vorhergehenden Beschreibung gestalteten Bauteil ausgerüstet ist.
Zusammengefasst betrifft die vorliegende Erfindung zweckmäßigerweise ein Bauteil für ein Fahrzeug, mit einem Sichtelement, das einen Dekorbereich besitzt. Wesentlich ist, dass der Dekorbereich für Radarstrahlen und Lichtstrahlen zumindest partiell durchlässig gestaltet ist. Das Bauteil weist weiterhin ein für Radarstrahlen und Lichtstrahlen zumindest partiell durchlässig gestaltetes Trägerelement mit einem für Radarstrahlen und Lichtstrahlen zumindest partiell durchlässig gestalteten Heizelement zum Beheizen des Dekorbereichs, eine für Radarstrahlen und Lichtstrahlen zumindest partiell durchlässig gestaltete Lichtleiteinrichtung zur Beleuchtung des Dekorbereichs und eine Radarkamera zur Verkehrsbeobachtung auf, die zum Aussenden von Radarstrahlen eingerichtet ist. Die Erfindung betrifft außerdem einen Kühlergrill für ein Fahrzeug, der zumindest ein solches Bauteil aufweist.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch:
Fig. 1 in einer stark vereinfachten perspektivischen Ansicht ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Kühlergrill,
Fig. 2 eine ebenfalls stark vereinfachte Schnittansicht durch ein erfindungsgemäßes Bauteil, das im Kühlergrill gemäß Fig. 1 einbaubar ist, und
Fig. 3 in einer ebenfalls stark vereinfachten Schnittansicht eine Baueinheit, die bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Bauteils als Einlegeteil verwendbar ist.
Die Fig. 1 zeigt, wie erwähnt, in einer stark vereinfachten perspektivischen Ansicht ein im gesamten mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnetes exemplarisches Fahrzeug mit einem Kühlergrill 23, der zumindest ein erfindungsgemäßes Bauteil 1 aufweist oder von demselben gebildet ist.
Die Fig. 2 zeigt in einer stark vereinfachten Schnittansicht nun ein erfindungsgemäßes Bauteil 1 , das beispielsweise anhand einem Rahmen 27 an einem nicht illustrierten Fahrzeuggestell des Fahrzeugs 2 anbaubar ist. Es weist ein im Gesamten mit 3 bezeichnetes Sichtelement auf, das einen zumindest partiell für Radarstrahlen und Lichtstrahlen durchlässig gestalteten, in Fig. 2 durch gestrichelte vertikale Linien angedeuteten Dekorbereich 4 besitzt, der eine einer Umgebung 24 zugewandte Sichtseite 5 und eine der Sichtseite 5 abgewandte Rückseite 6 aufweist. Der Dekorbereich 4 kann mit einem von der Umgebung 24 her sichtbaren dekorativen Design 28 ausgestattet sein oder ein solches bilden. In Fig. 2 ist weiterhin ersichtlich, dass das Sichtelement 2 und/oder der Dekorbereich 4 eine flächige Schichtanordnung 19 aufweist oder von einer solchen gebildet ist. Die Schichtanordnung 19 besitzt eine die Sichtseite 5 aufweisende oder bildende flächige Außenschicht 20 aus beispielsweise einer Polyurethane- Beschichtung (kurz PU), eine an derselben angeordnete flächige Lackschicht 21 und eine an der Lackschicht 21 angeordnete flächige Chromschicht 22. Letztere kann die Rückseite 6 der Dekorbereich 4 aufweisen oder bilden. Außerdem weist die Chromschicht 22 offene Bereiche mit weiteren dekorativen Designs 25 auf. Die Chromschicht 22 kann durch eine Chromfolie realisiert sein.
Wesentlich ist, dass das Bauteil 1 ein für Radarstrahlen und Lichtstrahlen zumindest partiell durchlässig gestaltetes Trägerelement 7 besitzt, das an der Rückseite 6 des Dekorbereichs 4 angeordnet ist und ein für Radarstrahlen und Lichtstrahlen zumindest partiell durchlässig gestaltetes Heizelement 8 zum Beheizen des Dekorbereichs 4 aufweist. Das Heizelement 8 ist vorliegend durch eine Heizfolie realisiert und unmittelbar an der Rückseite 6 des Dekorbereichs 4 angeordnet, wobei in diesem Bereich rückseitig auf der Chromschicht 22 zusätzlich ein Weißdruck aufgebracht ist oder sein kann.
In Fig. 2 ist außerdem ersichtlich, dass das Bauteil 1 über eine für Radarstrahlen und Lichtstrahlen zumindest partiell durchlässig gestaltete Lichtleiteinrichtung 9 zur Beleuchtung des Dekorbereichs 4 verfügt, die beispielsweise dem Heizelement 8 gegenüberliegend an einer dem Dekorbereich 4 abgewandten Trägerrückseite 10 des Trägerelements 7 angeordnet und zum Aussenden von Lichtstrahlen zu dem Dekorbereich 4 eingerichtet ist. Weiterhin ist vorgesehen, dass das Bauteil 1 eine Radarkamera 11 zur Verkehrsbeobachtung und insbesondere zur Abstandsmessung besitzt, die an einer dem Trägerelement 7 abgewandten Rückseite 12 der Lichtleiteinrichtung 9 über einen dort angebrachten Dichtrahmen und Kamerahalter 26 angeordnet und zum Aussenden von Radarstrahlen zu dem Dekorbereich 4 eingerichtet ist. Anhand dem Heizelement 8 ist der Dekorbereich 4 des Sichtelements 3 beheizbar, sodass im Betrieb des Fahrzeugs 2 ein eventuell an der Sichtseite 5 des Dekorbereichs 4 sich niedersetzender Beschlag verhindert oder beseitigt werden kann. Das Heizelement 8 sowie die Lichtleiteinrichtung 9 sind so auf die Radarkamera 11 abgestimmt, dass Störungen der Radarkamera 11 verhindert werden. Das hat den Vorteil, dass Licht- und Radarstrahlen auch bei schwierigen Wetterverhältnissen ungehindert den Dekorbereich 4 durchstrahlen können, sodass das erfindungsgemäße Bauteil 1 zuverlässig betreibbar ist.
Weiterhin sind die Lichtleiteinrichtung 9 und das Trägerelement 7 so gestaltet, dass sie für die Radarkamera 11 eine Abdeckung bilden. Dadurch kann die Radarkamera 11 vor schädlichen Umwelteinflüssen wie Nässe oder Sonneneinstrahlung geschützt werden. In Fig. 2 ist weiterhin ersichtlich, dass die Lichtleiteinrichtung 9 ein für Radarstrahlen und Lichtstrahlen durchlässig gestaltetes Zentrallichtleiterelement 13 sowie ein Lichtleiterelement 14 zum Leiten von Lichtstrahlen von einer hier nicht illustrierten Lichtquelle zum Zentrallichtleiterelement 13 aufweist. Das Lichtleiterelement 14 besitzt vorliegend eine ringförmige Gestalt und ermöglicht ein seitliches Einkoppeln von Lichtstrahlen in die Lichtleiteinrichtung 9, was eine relativ kompakte Gestaltung des Bauteils 1 erlaubt. In Fig. 2 kann man außerdem erkennen, dass das ringförmige Lichtleiterelement 14 sich an einer polierten Lichteinkoppelfläche 15 des Zentrallichtleiterelements 13 zum Einkoppeln von Lichtstrahlen in das Zentrallichtleiterelement 13 abstützt. Die polierte Lichteinkoppelfläche 15 des Zentrallichtleiterelements 13 ist vorliegend trichterförmig gestaltet, wobei eine gedachte Trichterspitze zur Radarkamera 11 hinzeigt. Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Radarkamera 11 eine Blende 16 mit einer dem Dekorbereich 4 zugewandten Blendenöffnung 17 aufweist. An der Blende 16 kann eine Reflektionsfolie mit Weißdruck vorgesehen sein. Die Radarkamera 11 ist so gestaltet, dass die von ihr bereitgestellten Radarstrahlen durch die Blendenöffnung 17 hindurch zu dem Dekorbereich 4 strahlen. Um eine ungewollte Beeinflussung der Radarstrahlen durch die Lichtleiteinrichtung 9 zu verhindern ist vorliegend vorgesehen, dass das ringförmige Lichtleiterelement 14 und die Blendenöffnung 17 zueinander koaxial oder konzentrisch angeordnet sind und das Lichtleiterelement 14 einen Innendurchmesser aufweist, der gleich oder größer einem Blendendurchmesser der Blendenöffnung 17 ist. Dadurch ist sichergestellt, dass das ringförmige Lichtleiterelement 14 die Blendenöffnung 17 nicht verdeckt.
Gemäß Fig. 3 ist eine vorgefertigte Baueinheit 18 ersichtlich, die durch die Lichtleiteinrichtung 9 oder durch das Lichtleiterelement 14 der Lichtleiteinrichtung 9 und das Zentrallichtleiterelement 13 der Lichtleiteinrichtung 9 gebildet ist. Die Baueinheit 18 stellt ein Zwischenprodukt dar, das vorgefertigt wird und dann bei der Herstellung des Bauteils 1 als Einlegeteil verwendbar ist. Bspw. kann die vorgefertigte Baueinheit 18 bei der Herstellung des Bauteils 1 an dem Trägerelement 7, insbesondere in einem Spritzgussverfahren, fixiert werden.

Claims

Mercedes-Benz Group AG Eschbach 22.01.2024 Patentansprüche
1. Bauteil (1) für ein Fahrzeug (2),
- mit einem Sichtelement (3), das einen Dekorbereich (4) besitzt, der eine Sichtseite (5) und eine der Sichtseite (5) abgewandte Rückseite (6) aufweist,
- wobei der Dekorbereich (4) für Radarstrahlen und Lichtstrahlen zumindest partiell durchlässig gestaltet ist,
- wobei das Bauteil (1) ein zumindest partiell für Radarstrahlen und Lichtstrahlen durchlässig gestaltetes Trägerelement (7) besitzt, das an der Rückseite (6) des Dekorbereichs (4) angeordnet ist und ein für Radarstrahlen und Lichtstrahlen zumindest partiell durchlässig gestaltetes Heizelement (8) zum Beheizen des Dekorbereichs (4) aufweist,
- wobei das Bauteil (1) eine für Radarstrahlen und Lichtstrahlen zumindest partiell durchlässig gestaltete Lichtleiteinrichtung (9) zur Beleuchtung des Dekorbereichs (4) besitzt, die an einer dem Dekorbereich (4) abgewandten Trägerrückseite (10) des Trägerelements (7) angeordnet und zum Aussenden von Lichtstrahlen zu dem Dekorbereich (4) eingerichtet ist,
- wobei das Bauteil (1) eine Radarkamera (11) zur Verkehrsbeobachtung besitzt, die an einer dem Trägerelement (7) abgewandten Rückseite (12) der Lichtleiteinrichtung (9) angeordnet und zum Aussenden von Radarstrahlen zu dem Dekorbereich (4) eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Lichtleiteinrichtung (9) ein für Radarstrahlen und Lichtstrahlen durchlässig gestaltetes Zentrallichtleiterelement (13) sowie ein Lichtleiterelement (14) zum Leiten von Lichtstrahlen von einer Lichtquelle zum Zentrallichtleiterelement (13) aufweist,
- das Lichtleiterelement (14) ringförmig gestaltet ist, - die Radarkamera (11) eine Blende (16) mit einer dem Dekorbereich (4) zugewandten Blendenöffnung (17) aufweist, durch die die Radarkamera (11) Radarstrahlen zu dem Dekorbereich (4) aussendet,
- das ringförmige Lichtleiterelement (14) einen Innendurchmesser aufweist, der gleich oder größer einem Blendendurchmesser der Blendenöffnung (17) ist, oder
- die Lichtleiteinrichtung (9) ein für Radarstrahlen und Lichtstrahlen durchlässig gestaltetes Zentrallichtleiterelement (13) sowie ein Lichtleiterelement (14) zum Leiten von Lichtstrahlen von einer Lichtquelle zum Zentrallichtleiterelement (13) aufweist,
- das Lichtleiterelement (14) ringförmig gestaltet ist,
- das Lichtleiterelement (14) sich an einer Lichteinkoppelfläche (15) des Zentrallichtleiterelements (13) zum Einkoppeln von Lichtstrahlen in das Zentrallichtleiterelement (13) abstützt,
- die Lichteinkoppelfläche (15) des Zentrallichtleiterelements (13) sich zum Dekorbereich (4) oder zur Radarkamera (11) hin trichterförmig verjüngt.
2. Bauteil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Lichtleiteinrichtung (9) und/oder das Trägerelement (7) eine Abdeckung für die Radarkamera (11) bilden.
3. Bauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Lichtleiteinrichtung (9) oder ein Lichtleiterelement (14) der Lichtleiteinrichtung (9) und ein Zentrallichtleiterelement (13) der Lichtleiteinrichtung (9) eine vorgefertigte Baueinheit (18) bilden, die als Zwischenprodukt bei der Herstellung des Bauteils (1) als Einlegeteil verwendbar und an dem Trägerelement (7), insbesondere in einem Spritzgussverfahren, fixierbar ist.
4. Bauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- das Heizelement (8) eine Heizfolie und bevorzugt durch eine elektrisch betreibbare Heizfolie realisiert ist, und/oder
- das Heizelement (8) an der Rückseite (6) des Dekorbereichs (4) angeordnet ist.
5. Bauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- das Sichtelement (3) und/oder der Dekorbereich (4) eine flächige Schichtanordnung (19) aufweist oder bildet, die eine die Sichtseite (5) aufweisende oder bildende flächige Außenschicht (20), eine an derselben angeordnete flächige Lackschicht (21) und eine an der Lackschicht (21) angeordnete flächige Chromschicht (22) aufweist, die die Rückseite (6) der Dekorbereich (4) aufweist oder bildet.
6. Kühlergrill (23) für ein Fahrzeug (2), insbesondere ein zum teilautonomen Fahren ausgebildetes Fahrzeug, mit zumindest einem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5 gestalteten Bauteil (1).
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