WO2012007156A1 - Verfahren zur herstellung einer verdeckten beschriftung und element mit verdeckter beschriftung - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer verdeckten beschriftung und element mit verdeckter beschriftung Download PDF

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    • B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/267—Marking of plastic artifacts, e.g. with laser

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a concealed and / or covered lettering according to the preamble of patent claim 1 and a workpiece produced in this way.
  • Such hidden or covered labels can, for example, in
  • Driving authorization systems for motor vehicles are used.
  • the method for labeling and reading covert codes in particular in the manner of a data matrix, can be used on a control authorization system for the driving authorization system.
  • Such a method can also be used with transparent key keys for an electronic key of a driving authorization system, wherein the key keys are first welded by means of a laser and then the key symbols are laser-marked.
  • the element comprises a first and a second part, wherein the two parts are joined together at a joining surface.
  • the label is attached to the joining surface on the second part.
  • the joining surface is at least partially covered by the first part.
  • CONFIRMATION COPY The invention has for its object to provide a method for producing such a label and / or marking.
  • the labeling and / or marking is produced by means of laser radiation.
  • the first part is substantially transparent and the second part designed to be substantially absorbent. Created is thus a method for direct labeling or marking of hidden
  • the labeling method according to the invention is simple to perform and very flexible. Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
  • the two parts are connected to each other. This can be done so that a multi-piece element is formed. It lends itself in a simple manner, in particular, that the two parts welded together, glued together o. The like. Are. Just as well, the two parts as a single element means
  • Multi-component injection molding can be produced. This can then be done so that a one-piece element is formed.
  • the first part can be crystal clear, so that the label or marking is visible and is protected by the first part against damage.
  • the first part may also be colored and the second part may also be colored, so that the element can be produced in the respective desired design. With appropriate coloring of the first part, this is not transparent to light having a wavelength which is within the spectrum visible to the human eye. Consequently, then the first part is opaque to the human eye and thus the label or marking to the human eye invisible.
  • labeling can be made visible by suitable measures, for example by irradiation with appropriate light.
  • suitable measures for example by irradiation with appropriate light.
  • the two parts may be made of plastic, and indeed
  • the plastic for the two parts can be provided with additives such that the first part for the laser radiation in the
  • the second part is substantially absorbent.
  • additives corresponding dye pigments can be used, in which case advantageously the two parts are already dyed in the desired color.
  • the two parts can be adjusted accordingly by a different proportion of additives.
  • the second part it is possible for the second part to use a laser radiation absorbing, for the human eye substantially colorless additive.
  • the choice of additives and / or their proportion may be such that the two parts appear substantially the same color to the human eye. In this case, the element gives the viewer a homogeneous impression, which may be desirable for design reasons.
  • the invention also provides a workpiece, the at least one by means of
  • the workpiece to be provided with a label and / or marking may be a housing for an electrical switch, a housing for an electrical device, such as a control device for an access and / or driving authorization system in a motor vehicle, o. Like. Act.
  • laser-absorbing components can be labeled by a further component transparent to the laser (part 1).
  • the transparent part 1 can be colored either crystal clear or according to design requirements accordingly.
  • the label can also be done when the two parts 1 and 2 are connected to each other, for example, welded, multi-component molded, glued, etc. are.
  • coloring of the transparent part can be one for the eye hidden caption can be performed, which can later be read out by means of suitable systems, for example by means of a camera, a scanner, etc.
  • a back-sprayed laser-transparent part can be labeled and / or marked with corresponding logos, symbols, etc. Protected by the transparent surface, this type of labeling and / or marking is not subject to abrasion.
  • Fig. 1 shows schematically the method for labeling an element
  • Fig. 2 is a plan view of a labeled element
  • Fig. 3 shows the element as in Fig. 2, wherein the partially hidden caption
  • an element 1 can be seen, on which a hidden to the human eye label 5 is to be attached.
  • labeling is also used in the sense of labeling or marking.
  • the element 1 consists of a first part 2 and a second part 3, which are joined together at a joining surface 4.
  • the label 5 is attached to the joining surface 4 on the second part 3. Furthermore, the joining surface 4 is at least partially covered by the first part 2.
  • Such an element 1 may be part of a workpiece, wherein the workpiece may be a housing for an electrical switch.
  • the method for producing the inscription 5 operates by means of laser radiation 6, which generates the inscription 5.
  • the first part 2 is substantially transparent and the second part 3 designed substantially absorbent, which by adding and / or omitting and / or appropriate choice of the proportions of
  • the second part 3 may for this purpose also contain a laser radiation 6 absorbing, for the human eye substantially colorless additive. When labeling thus penetrates the laser beam 6, the first part 2 and is absorbed at the joining surface 4 of the second part 3. Due to the
  • Absorption takes place, for example, a heat action on the second part 3, which changes the material of the second part 3 at the joining surface 4 in the sense of a mark.
  • the two parts 2, 3 may be loosely superimposed or by means of a
  • the two parts 2, 3 are interconnected to multi-piece element 1.
  • the two parts 2, 3 welded together materially, glued together o. The like. Be.
  • the two parts 2, 3 as a one-piece element 1 means
  • the first part 2 may be crystal clear or colored. If the first part 2 is crystal clear, the inscription 5 is not hidden to the human eye but visible, but protected by the first part 2 from damage. If the first part 2 is colored, then the
  • the second part 3 is preferably colored.
  • the two parts 2, 3 can furthermore be colored in such a way that they appear to be substantially the same color to the human eye.
  • an element 1 is shown in which a black-colored, absorbing for the laser radiation lower part is present as the second part 3.
  • the upper part serving as the first part 2 covers the second part 3 only partially and is black, but for the Laser radiation 6 transparent colored.
  • the transparent colored part 2 is welded to the absorbing colored part 3 and then provided by the method according to the invention with a label 5.
  • the inscription 5 located below the first part 2 is hidden. Only the part of the lettering 5 exposed in relation to the first part 2 can be seen.
  • Fig. 3 of the invisible to the human eye part of the label 5 is made visible by infrared radiation by using a corresponding camera for the eye partially hidden mark is read.
  • the invention is not limited to the described and illustrated embodiment. Rather, it also encompasses all expert developments within the scope of the invention defined by the claims.
  • the method according to the invention can not only be used to mark housings of electrical switches, but also symbols, logos or the like, for example, can be applied to an actuator of the switch.
  • the invention can also be applied to housings for other devices, such as for an electrical appliance, a control device for an access and / or driving authorization system in a motor vehicle or the like.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer verdeckten Beschriftung (5) an einem Element (1). Das Element (1) besteht aus einem ersten Teil (2) sowie einem zweiten Teil (3), die an einer Fügefläche (4) aneinandergefügt sind. Die Beschriftung (5) wird an der Fügefläche (4) auf dem zweiten Teil (3) angebracht, wobei die Fügefläche (4) zumindest teilweise vom ersten Teil (2) abgedeckt ist. Die Beschriftung (5) wird mittels einer Laserstrahlung (6) erzeugt. Dabei ist für die Laserstrahlung (6) das erste Teil (2) im wesentlichen transparent sowie das zweite Teil (3) im wesentlichen absorbierend ausgestaltet.

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER VERDECKTEN BESCHRIFTUNG UND ELEMENT MIT VERDECKTER BESCHRIFTUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer verdeckten und/oder abgedeckten Beschriftung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein derartig hergestelltes Werkstück.
Solche verdeckten bzw. abgedeckten Beschriftungen können zum Beispiel bei
Fahrberechtigungssystemen für Kraftfahrzeuge eingesetzt werden. Beispielsweise kann das Verfahren zum Beschriften und Auslesen von verdeckten Codes, insbesondere in der Art einer Datamatrix, an einem Steuergerät für das Fahrberechtigungssystem dienen.
Desweiteren kann ein solches Verfahren auch bei transparenten Schlüsseltasten für einen elektronischen Schlüssel eines Fahrberechtigungssystems, wobei die Schlüsseltasten zuerst mittels eines Lasers aufgeschweißt und anschließend die Tastensymbole laserbeschriftet werden, eingesetzt werden.
Ein derartiges Verfahren dient zur Herstellung einer verdeckten bzw. abgedeckten
Beschriftung oder einer sonstigen Kennzeichnung an einem Element. Dabei umfasst das Element ein erstes sowie ein zweites Teil, wobei die beiden Teile an einer Fügefläche aneinandergefügt sind. Die Beschriftung wird an der Fügefläche auf dem zweiten Teil angebracht. Die Fügefläche ist zumindest teilweise vom ersten Teil abgedeckt. Solche Kennzeichnungen unterliegen immer mehr Designanforderungen und müssen zumindest bei taktilen Anwendungen eine gewisse Abriebfestigkeit aufweisen. Außerdem werden solche Kennzeichnungen genutzt, um Produkte gegen Manipulationen zu schützen. Es besteht daher Bedarf an einer einfachen Möglichkeit zur Anbringung der Beschriftung und/oder Kennzeichnung.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Beschriftung und/oder Kennzeichnung anzugeben.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Ein nach diesem Verfahren hergestelltes Werkstück ist im Anspruch 9 beschrieben.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird die Beschriftung und/oder Kennzeichnung mittels einer Laserstrahlung erzeugt. Dabei ist für die Laserstrahlung das erste Teil im wesentlichen transparent sowie das zweite Teil im wesentlichen absorbierend ausgestaltet. Geschaffen ist somit ein Verfahren zum direkten Beschriften bzw. Kennzeichnen von verdeckten
Oberflächen, insbesondere derart dass die Beschriftung für das menschliche Auge nicht sichtbar ist. Vorteilhafterweise ist das erfindungsgemäße Beschriftungsverfahren einfach durchzuführen und sehr flexibel. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In einer Weiterbildung sind die beiden Teile miteinander verbunden. Das kann so geschehen, dass ein mehrstückiges Element gebildet ist. Es bietet sich dabei in einfacher Weise insbesondere an, dass die beiden Teile miteinander verschweißt, miteinander verklebt o. dgl. sind. Ebensogut können die beiden Teile als ein einziges Element mittels
Mehrkomponenten-Spritzgießen hergestellt werden. Das kann dann so geschehen, dass ein einstückiges Element gebildet ist. Das erste Teil kann glasklar sein, womit die Beschriftung bzw. Kennzeichnung sichtbar ist und durch das erste Teil gegen Beschädigung geschützt ist. Das erste Teil kann jedoch auch eingefärbt sein und das zweite Teil kann ebenfalls eingefärbt sein, so dass das Element im jeweiligen gewünschten Design herstellbar ist. Bei entsprechender Einfärbung des ersten Teils ist dieses für Licht mit einer Wellenlänge, die in dem für das menschliche Auge sichtbaren Spektrum liegt, nicht transparent. Folglich ist dann das erste Teil für das menschliche Auge undurchsichtig und somit die Beschriftung bzw. Kennzeichnung für das menschliche Auge unsichtbar. Die Beschriftung bzw.
Kennzeichnung kann jedoch falls gewünscht durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise durch Bestrahlung mit entsprechendem Licht, sichtbar gemacht werden. Zweckmäßigerweise können die beiden Teile aus Kunststoff bestehen, und zwar
insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff. In besonders geeigneter Weise zur Diirchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Kunststoff für die beiden Teile derart mit Additiven versehen sein, dass das erste Teil für die Laserstrahlung im
wesentlichen transparent und das zweite Teil im wesentlichen absorbierend ist. Als Additive können entsprechende Farbstoffpigmente verwendet werden, wobei dann vorteilhafterweise die beiden Teile bereits in der gewünschten Farbe eingefärbt sind.
Damit das erste Teil für die Laserstrahlung im wesentlichen transparent und das zweite Teil für die Laserstrahlung im wesentlichen absorbierend ist, können die beiden Teile durch einen unterschiedlichen Anteil an Additiven entsprechend eingestellt werden. Weiterhin ist es hierfür möglich, für das zweite Teil ein die Laserstrahlung absorbierendes, für das menschliche Auge im wesentlichen farbloses Additiv zu verwenden. Die Wahl der Additive und/oder deren Anteil kann dabei so erfolgen, dass die beiden Teile für das menschliche Auge im wesentlichen gleichfarbig erscheinen. In diesem Fall bietet das Element dem Betrachter einen homogenen Eindruck, welcher aus Designgründen erwünscht sein kann.
Die Erfindung stellt auch ein Werkstück bereit, das wenigstens ein mittels des
erfindungsgemäßen Verfahrens hergestelltes Element aufweist. Beispielsweise kann es sich bei dem mit einer Beschriftung und/oder Kennzeichnung zu versehenden Werkstück um ein Gehäuse für einen elektrischen Schalter, um ein Gehäuse für ein elektrisches Gerät, wie für ein Steuergerät für ein Zugangs- und/oder Fahrberechtigungssystem in einem Kraftfahrzeug, o. dgl. handeln.
Für eine besonders bevorzugte Ausgestaltung ist nachfolgendes festzustellen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können laserabsorbierende Bauteile (Teil 2) durch ein für den Laser transparentes weiteres Bauteil (Teil 1) beschriftet werden. Das transparente Teil 1 kann entweder glasklar oder je nach Designansprüchen entsprechend eingefarbt werden. Ferner kann die Beschriftung auch erfolgen, wenn die beiden Teile 1 und 2 miteinander verbunden sind, beispielsweise verschweißt, Mehrkomponenten gespritzt, geklebt usw. sind. Durch eine entsprechende Einfärbung des transparenten Teiles kann eine für das Auge versteckte Beschriftung durchgeführt werden, die später mittels geeigneter Systeme, beispielsweise mittels einer Kamera, eines Scanners usw., ausgelesen werden kann.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch das angegebene Verfahren neue Designs erstellt werden können. Beispielsweise kann ein hinterspritztes lasertransparentes Teil mit entsprechenden Logos, Symbolen etc. beschriftet und/oder gekennzeichnet werden. Geschützt durch die transparente Oberfläche unterliegt diese Art der Beschriftung und/oder Kennzeichnung keinem Abrieb. Eine weitere
Anwendung ist die Erhöhung der Fälschungssicherheit, die am fertigen Produkt
durchgeführt werden kann. Somit kann eine eindeutige und bei entsprechender Auslegung eine nicht manipulierbare Markierung, Beschriftung und/oder Kennzeichnung angebracht werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und
Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 schematisch das Verfahren zur Beschriftung eines Elements, Fig. 2 die Draufsicht auf ein beschriftetes Element und
Fig. 3 das Element wie in Fig. 2, wobei die an sich teilweise verdeckte Beschriftung
sichtbar gemacht ist.
In Fig. 1 ist ein Element 1 zu sehen, an dem eine für das menschliche Auge verdeckte Beschriftung 5 angebracht werden soll. Der Begriff Beschriftung wird dabei auch im Sinne von Kennzeichnung oder Markierung verwendet. Das Element 1 besteht aus einem ersten Teil 2 sowie einem zweiten Teil 3, die an einer Fügefläche 4 aneinandergefügt sind. Die Beschriftung 5 wird dabei an der Fügefläche 4 auf dem zweiten Teil 3 angebracht. Weiterhin ist die Fügefläche 4 zumindest teilweise vom ersten Teil 2 abgedeckt. Ein solches Element 1 kann Bestandteil eines Werkstückes sein, wobei es sich bei dem Werkstück um ein Gehäuse für einen elektrischen Schalter handeln kann. Das Verfahren zur Herstellung der Beschriftung 5 arbeitet mittels Laserstrahlung 6, die die Beschriftung 5 erzeugt. Hierzu ist für die Laserstrahlung 6 das erste Teil 2 im wesentlichen transparent sowie das zweite Teil 3 im wesentlichen absorbierend ausgestaltet, was durch das Hinzufügen und/oder Weglassen und/oder entsprechende Wahl der Anteile von
Additiven, Farbstoffen, Glasfasern o. dgl. im Grundmaterial des thermoplastischen
Kunststoffs für die beiden Teile 2, 3 erreicht wird. Das zweite Teil 3 kann zu diesem Zweck auch ein die Laserstrahlung 6 absorbierendes, für das menschliche Auge im wesentlichen farbloses Additiv enthalten. Beim Beschriften durchdringt somit der Laserstrahl 6 das erste Teil 2 und wird an der Fügefläche 4 vom zweiten Teil 3 absorbiert. Aufgrund der
Absorption findet beispielsweise eine Wärmeeinwirkung auf das zweite Teil 3 statt, welche das Material des zweiten Teils 3 an der Fügefläche 4 im Sinne einer Markierung verändert. Durch entsprechende Führung des Laserstrahls 6 wird dabei die gewünschte Beschriftung 5 erzeugt.
Die beide Teile 2, 3 können lose aufeinandergelegt sein oder auch mittels eines
Befestigungsmittels aneinander befestigt sein. Zweckmäßigerweise sind die beiden Teile 2, 3 jedoch zum mehrstückigen Element 1 miteinander verbunden. Hierzu können die beiden Teile 2, 3 miteinander stoffschlüssig verschweißt, miteinander verklebt o. dgl. sein. Es ist auch denkbar, dass die beiden Teile 2, 3 als ein einstückiges Element 1 mittels
Mehrkomponenten-Spritzgießen aus Kunststoff hergestellt sind. Schließlich kann das erste Teil 2 glasklar oder eingefärbt sein. Ist das erste Teil 2 glasklar, so ist die Beschriftung 5 für das menschliche Auge nicht verdeckt sondern sichtbar, jedoch durch das erste Teil 2 vor Beschädigungen abdeckend geschützt. Ist das erste Teil 2 eingefarbt, so kann die
Beschriftung 5 für das menschliche Auge verdeckt und damit unsichtbar sein. Das zweite Teil 3 ist bevorzugterweise eingefarbt. Die beiden Teile 2, 3 können desweiteren derart eingefärbt sein, dass diese für das menschliche Auge im wesentlichen gleichfarbig erscheinen.
In Fig. 2 ist ein Element 1 gezeigt, bei dem als zweites Teil 3 ein schwarz eingefarbtes, für die Laserstrahlung absorbierendes Unterteil vorhanden ist. Das als Oberteil dienende erste Teil 2 verdeckt das zweite Teil 3 lediglich teilweise und ist schwarz, jedoch für die Laserstrahlung 6 transparent eingefärbt. Das transparent eingefärbte Teil 2 ist auf das absorbierend eingefärbte Teil 3 geschweißt und anschließend nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einer Beschriftung 5 versehen. Wie man anhand von Fig. 2 sieht, ist die unterhalb des ersten Teils 2 befindliche Beschriftung 5 verdeckt. Lediglich der in Bezug auf das erste Teil 2 freiliegende Teil der Beschriftung 5 ist zu sehen. In Fig. 3 ist der für das menschliche Auge an sich unsichtbare Teil der Beschriftung 5 mittels Infrarotstrahlung sichtbar gemacht, indem mittels einer entsprechenden Kamera die für das Auge teilweise verdeckte Markierung ausgelesen wird.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfasst vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So kann das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur zur Markierung für Gehäuse von elektrischen Schaltern dienen sondern es können damit beispielsweise auch Symbole, Logos o. dgl. auf ein Betätigungsorgan des Schalters aufgebracht werden. Desweiteren kann die Erfindung auch an Gehäusen für sonstige Geräte, wie für ein Elektrogerät, ein Steuergerät für ein Zugangs- und/oder Fahrberechtigungssystem in einem Kraftfahrzeug o. dgl., zur Anwendung kommen.
Bezugszeichen-Liste: : Element
: (erstes) Teil
: (zweites) Teil
: Fügefläche
: Beschriftung
: Laserstrahlung / Laserstrahl

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :
1. Verfahren zur Herstellung einer verdeckten und/oder abgedeckten Beschriftung (5) an einem Element (1), wobei das Element (1) ein erstes Teil (2) sowie ein zweites Teil (3) umfasst, die an einer Fügefläche (4) aneinandergefügt sind, wobei die Beschriftung (5) an der Fügefläche (4) auf dem zweiten Teil (3) angebracht wird, und wobei die Fügefläche (4) zumindest teilweise vom ersten Teil (2) abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschriftung (5) mittels einer Laserstrahlung (6) erzeugt wird, und dass für die
Laserstrahlung (6) das erste Teil (2) im wesentlichen transparent sowie das zweite Teil (3) im wesentlichen absorbierend ausgestaltet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (2, 3), vorzugsweise als ein mehrstückiges Element (1), miteinander verbunden sind, insbesondere dass die beiden Teile (2, 3) miteinander verschweißt, miteinander verklebt o. dgl. sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (2, 3) als ein, insbesondere einstückiges, Element (1) mittels Mehrkomponenten- Spritzgießen hergestellt sind.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teil (2) glasklar oder eingefarbt ist, und dass vorzugsweise das zweite Teil (3) eingefarbt ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (2, 3) aus Kunststoff, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff, bestehen, dass vorzugsweise der Kunststoff für die beiden Teile (2, 3) derart mit Additiven, insbesondere mit Farbstoffpigmenten, versehen ist, dass das erste Teil (2) für die
Laserstrahlung (6) im wesentlichen transparent und das zweite Teil (3) für die
Laserstrahlung (6) im wesentlichen absorbierend ist, und dass weiter vorzugsweise die beiden Teile (2, 3) für das menschliche Auge im wesentlichen gleichfarbig erscheinen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (2, 3) durch einen unterschiedlichen Anteil an Additiven derart eingestellt sind, dass das erste Teil (2) für die Laserstrahlung (6) im wesentlichen transparent und das zweite Teil (3) für die Laserstrahlung (6) im wesentlichen absorbierend ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teil (3) ein die Laserstrahlung (6) absorbierendes, für das menschliche Auge im wesentlichen farbloses Additiv enthält.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teil (2) für das menschliche Auge undurchsichtig ist.
9. Werkstück, das wenigstens ein Element (1) aufweist, wobei das Element (1) mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellt ist.
10. Werkstück nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein Gehäuse für einen elektrischen Schalter, um ein Gehäuse für ein elektrisches Gerät, wie ein
Steuergerät für ein Zugangs- und/oder Fahrberechtigungssystem in einem Kraftfahrzeug, o. dgl. handelt.
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