DE102010051166A1 - Method for manufacturing e.g. organic plate, in kitchen, involves applying transparent layer such that light transmittance for human eye is recognized by side during rear lighting of material, where side is turned away from opaque surface - Google Patents
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Abstract
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Materials mit einer opaken Oberfläche mit einer bei rückwärtiger Beleuchtung an der Oberfläche sichtbaren Graphik oder Animation. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines transluzenten oder transparenten Spritzgußteils mit opaker, lackierter oder metallischer Oberfläche mit einer bei rückwärtiger Beleuchtung an der Oberfläche sichtbaren Graphik. Die Erfindung betrifft ferner ein Element, insbesondere ein Spritzgußteil, mit einer stetigen, glatten, opaken Oberfläche mit einer durch Beleuchtung an der Oberfläche sichtbaren Graphik oder Animation.The invention relates to a method for producing a material having an opaque surface with a graphic or animation visible on the surface when illuminated backwards. In particular, the invention relates to a process for the production of a translucent or transparent injection-molded part with an opaque, lacquered or metallic surface with a graphic visible on the surface in the case of backlighting. The invention further relates to an element, in particular an injection-molded part, having a continuous, smooth, opaque surface with a graphic or animation visible on the surface by illumination.
Spritzgußteile werden beispielsweise in der Automobilindustrie eingesetzt. Knöpfe oder Hinweise sind rückwärtig mit einer Beleuchtung versehen, die im Dunkeln zusammen mit der Fahrzeugbeleuchtung eingeschaltet wird. Die Spritzgußteile werden mit einer Folie beklebt, in welcher die entsprechende Graphik ausgestanzt oder mit einer Schablone lackiert ist. Das Licht kann nur durch die Graphik aus dem Spritzgußteil austreten. Entsprechend ist nur die Graphik sichtbar.Injection molded parts are used for example in the automotive industry. Buttons or notices are provided at the rear with a lighting that is switched on in the dark together with the vehicle lighting. The injection-molded parts are stuck with a foil in which the corresponding graphics are punched out or painted with a stencil. The light can only escape through the graphics from the injection molded part. Accordingly, only the graphics are visible.
Die Graphik ist bei bestehenden Anordnungen auch ohne rückwärtig Beleuchtung tagsüber sichtbar. Das ist nicht immer erwünscht. Viele der bekannten Verfahren lassen sich nur für plane Flächen anwenden.The graphics are visible in existing arrangements even without backlighting during the day. That's not always wanted. Many of the known methods can only be used for flat surfaces.
Stand der TechnikState of the art
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die es erlaubt, eine Graphik in einer homogen erscheinenden Oberfläche eines auch räumlich ausgedehnten Elements, insbesondere Spritzgussteils, durch rückwärtige Beleuchtung sichtbar zu machen.It is an object of the invention to provide a method and an apparatus of the type mentioned, which makes it possible to make a graphic in a homogeneous appearing surface of a spatially extended element, in particular injection-molded part, visible by back lighting.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren gelöst mit den Schritten:
- (a) Herstellen einer lichtdurchlässigen oder leuchtenden Graphik oder Animation mit opaken oder unbeleuchteten Zwischenräumen, so dass sich eine stetige, glatte Oberfläche ergibt; und
- (b) Aufbringen einer lichtdurchlässigen Schicht, die entweder mikroperforiert oder sehr dünn ist, so dass die Lichtdurchlässigkeit für das menschliche Auge nur bei rückwärtiger Beleuchtung des Materials von der der opaken Oberfläche abgewandten Seite her erkennbar ist.
- (a) producing translucent or luminous graphics or animation with opaque or unlit interspaces, resulting in a smooth, continuous surface; and
- (b) Applying a translucent layer which is either microperforated or very thin, so that the light transmission to the human eye can only be seen when the material is illuminated backwards from the side facing away from the opaque surface.
Bei normaler Beleuchtung von vorne auf die Oberfläche erscheint diese opak. Die Graphik ist nicht sichtbar. Wenn die Graphik jedoch leuchtet oder rückwärtig von hinten beleuchtet wird, tritt Licht im Bereich der Graphik durch die dünne oder mikroperforierte Schicht. Auf diese Weise erscheint die Graphik oder Animation für den Betrachter ausschließlich bei rückwärtiger Beleuchtung, nicht aber bei herkömmlicher Beleuchtung von vorne.Under normal lighting from the front to the surface this appears opaque. The graphic is not visible. However, when the graphic is lit or backlit backlit, light in the area of the graphic passes through the thin or microperforated layer. In this way, the graphics or animation for the viewer appears only when backlit, but not in conventional lighting from the front.
Unter Graphik wird hier jede Art von Logo, Schriftzug, Muster oder Bild verstanden. Unter den Begriff rückwärtige Beleuchtung wird auch eine Beleuchtung verstanden, die erzeugt wird, indem die Graphik oder Animation selber leuchtet. Dies ist beispielsweise bei Displays und Bildschirmen der Fall. Gewöhnlich ist jedoch ein separates Leuchtmittel mit ausreichender Helligkeit hinter dem Element vorgesehen, d. h. auf der verdeckten, der Oberfläche mit der Graphik abgewandten Seite.Graphic here means any kind of logo, lettering, pattern or image. The term backlighting is also understood to mean a lighting which is generated by the graph or animation itself lighting up. This is the case, for example, with displays and screens. Usually, however, a separate light source with sufficient brightness behind the element is provided, i. H. on the hidden side facing away from the surface with a graphic.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird das Verfahren für Spritzgussteile angewandt mit den Schritten:
- (a) Herstellen eines Spritzgußteils aus lichtdurchlässigem Kunststoff oder einem anderen transluzentem oder transparenten Material, wobei die Graphik in Form von reliefartig vorstehenden Vorsprüngen an die Oberfläche des Spritzgußteils angeformt ist;
- (b) Aufbringen einer opaken Lack- oder Metallschicht auf die Oberfläche mit den Vorsprüngen des Spritzgußteils;
- (c) Abtragen der opaken Lack- oder Metallschicht bis zur Sichtbarkeit der Vorsprünge;
- (d) Aufbringen einer durchgehenden Folien-, Lack- oder Metallschicht auf das Spritzgußteil in einer Dicke, bei welcher die Vorsprünge nicht mehr sichtbar, aber weiterhin lichtdurchlässig sind.
- (A) producing an injection-molded part of translucent plastic or another translucent or transparent material, wherein the graphic is formed in the form of relief-like protruding projections on the surface of the injection-molded part;
- (b) applying an opaque paint or metal layer to the surface with the protrusions of the injection molding;
- (c) removing the opaque paint or metal layer to the visibility of the protrusions;
- (D) applying a continuous film, paint or metal layer on the injection-molded part in a thickness at which the projections are no longer visible, but continue to be translucent.
Das durch das Spritzgußteil geleitete Licht dringt so bis in die Vorsprünge, nicht aber durch die zwischen den Vorsprüngen aufgebrachte Lack- oder Metallschicht. Das Abtragen der aufgebrachten Lack- oder Metallschicht führt zu einer gleichmäßigen, glatten Oberfläche. Diese Oberfläche wird in gewünschter Weise mit einer Folien-, Lack- oder Metallschicht versehen, welche das äußere Erscheinungsbild des Spritzgußteils bestimmt. Diese letzte Schicht ist jedoch so dünn, dass sie weiterhin lichtdurchlässig ist. Mit anderen Worten: das durch die Vorsprünge der Graphik austretende Licht ist von außen sichtbar. Zwischen den Vorsprüngen hingegen befindet sich eine lichtundurchlässige Schicht. Bei rückwärtiger Beleuchtung ist nur die Graphik sichtbar. Ohne rückwärtige Beleuchtung ist die Graphik unsichtbar. Das Spritzgußteil hat ein homogenes Erscheinungsbild in der Farbe und Erscheinungsform der zuletzt aufgebrachten Folien-, Lack- oder Metallschicht.The guided by the injection molding light penetrates so into the projections, but not through the paint or metal layer applied between the protrusions. The removal of the applied paint or metal layer leads to a uniform, smooth surface. This surface is provided in the desired manner with a film, paint or metal layer, which determines the appearance of the injection molded part. However, this last layer is so thin that it is still translucent. In other words, the light emerging through the protrusions of the graphic is visible from the outside. In contrast, there is an opaque layer between the projections. When backlit, only the graphics are visible. Without backlight, the graphics are invisible. The injection molded part has a homogeneous appearance in the color and appearance of the last applied film, paint or metal layer.
Vorzugsweise ist das Spritzgußteil aus Kunststoff. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die opake Lack- oder Metallschicht nach Schritt (b) schwarz. Dadurch wird sichergestellt, dass auch bei hellerer Oberfläche kein Licht durch die Flächen zwischen den Vorsprüngen der Graphik austreten kann.Preferably, the injection molded part is made of plastic. In a further embodiment of the invention, the opaque lacquer or metal layer after step (b) is black. This ensures that even with a brighter surface no light can escape through the surfaces between the projections of the graphics.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird in Schritt (d) zunächst ein Klarlack und anschließend ein Metalllack aufgebracht. Der Metalllack kann 99% Metallpigmente enthalten. Auf diese Weise wird eine Oberfläche mit metallischem Erscheinungsbild geschaffen, in der dennoch durch Beleuchtung eine Graphik sichtbar wird.In a further embodiment of the invention, a clearcoat and then a metal paint are applied in step (d) first. The metal paint can contain 99% metal pigments. In this way, a surface with a metallic appearance is created in which nevertheless a graphic is visible by lighting.
Vorzugsweise wird die opake Lack- oder Metallschicht in Schritt (c) durch Schleifen abgetragen. Es sind aber auch andere Verfahren zum Abtragen der Schicht denkbar.Preferably, the opaque paint or metal layer is removed by grinding in step (c). But there are also other methods for removing the layer conceivable.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung liegt die Graphik als Vertiefung in der Spritzgußform vor. Die Vorsprünge werden also gleich im Spritzgußverfahren an die Oberfläche angeformt.In a particularly preferred embodiment of the invention, the graphic is present as a depression in the injection mold. The projections are thus formed the same time by injection molding to the surface.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung wird eine mikroperforierte Schicht mit Löchern mit einem Durchmesser unterhalb von 150 Mikrometern, vorzugsweise unterhalb von 80 Mikrometern auf das Material aufgebracht. Die Mikroperforation in der mikroperforierten Schicht kann hergestellt werden, indem eine Lage eines opaken anorganischen oder organischen Stoffes durch eine Maske mit einer Mikroperforation mit einem Laser bearbeitet wird. Die Löcher oder sonstigen Öffnungen der Mikroperforation sind so ausgestaltet, dass diese für das menschliche Auge bei normaler Beleuchtung von vorne nicht sichtbar sind. Dabei richtet sich die erforderliche maximale Größe der Öffnungen unter anderem auch nach dem Material. Ein glattes Material mit feiner Oberfläche erfordert kleinere Öffnungen als ein rauhes Material. Bei glatten Spritzgußteilen sind beispielsweise Perforationen mit einem Durchmesser im Bereich unterhalb von 80 Mikrometern erforderlich. Die Verwendung einer mikroperforierten Lage erlaubt die Verwendung von organischen Materialien, wie Holzfunier bzw. Leder oder Holz, die gewöhnlich nicht mit Metall oder Lack beschichtet werden.In an alternative embodiment of the invention, a microperforated layer having holes with a diameter below 150 microns, preferably below 80 microns is applied to the material. The microperforation in the microperforated layer can be made by machining a layer of an opaque inorganic or organic substance through a mask with a microperforation with a laser. The holes or other openings of the microperforation are designed so that they are not visible to the human eye under normal illumination from the front. The required maximum size of the openings depends among other things also on the material. A smooth material with a fine surface requires smaller openings than a rough material. For example, with smooth injection molded parts, perforations having a diameter in the range below 80 microns are required. The use of a microperforated layer allows the use of organic materials, such as wood or leather or wood, which are not usually coated with metal or paint.
In einer weiteren, alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist die Oberfläche von einem Display oder Bildschirm mit einem Pixelraster gebildet. Die Geometrie der Mikroperforation ist vorzugsweise an das Pixelraster angepasst. Bei dieser Ausgestaltung ist nicht nur eine statische Graphik, sondern auch eine animierte Darstellung möglich. Das Display oder der Bildschirm leuchten nur in ausgewählten Bereichen, die dann durch die Mikroperforation sichtbar sind. Ansonsten ist der Bildschirm bei normaler Beleuchtung von vorne nicht sichtbar. Auf diese Weise ist es möglich einen Bildschirm quasi zu verstecken.In a further alternative embodiment of the invention, the surface of a display or screen is formed with a pixel grid. The geometry of the microperforation is preferably matched to the pixel grid. In this embodiment, not only a static graphics, but also an animated representation is possible. The display or the screen only illuminate in selected areas, which are then visible through the micro perforation. Otherwise, the screen is not visible from the front under normal lighting. In this way it is possible to hide a screen so to speak.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Element mit einer stetigen, glatten, opaken Oberfläche mit einer bei rückwärtiger Beleuchtung an der Oberfläche sichtbaren Graphik oder Animation, das dadurch gekennzeichnet ist, dass:
- (a) eine lichtdurchlässige oder leuchtende Graphik oder Animation mit opaken oder unbeleuchteten Zwischenräumen an dem Element vorgesehen ist; und
- (b) eine lichtdurchlässige Schicht auf der Oberfläche mit der Graphik oder Animation vorgesehen ist, die entweder mikroperforiert oder sehr dünn ist, so dass die Lichtdurchlässigkeit für das menschliche Auge nur bei rückwärtiger Beleuchtung des Materials von der der opaken Oberfläche abgewandten Seite erkennbar ist.
- (a) translucent or luminous graphics or animation with opaque or unlit spaces are provided on the element; and
- (b) providing a translucent layer on the surface with the graphic or animation that is either microperforated or very thin so that translucency to the human eye can only be seen by backlighting the material from the side away from the opaque surface.
Das Element kann gebildet sein von einem Spritzgußteil mit lackierter oder metallischer Oberfläche, wobei
- (a) das Spritzgußteil aus transluzentem oder transparentem Material besteht und die Graphik in Form von reliefartig vorstehenden Vorsprüngen an die Oberfläche des Spritzgußteils angeformt ist;
- (b) eine opake Lack- oder Metallschicht zwischen den Vorsprüngen vorgesehen ist, so dass eine durchgehende, glatte Oberfläche gebildet ist, auf welcher eine durchgehende Folien-, Lack- oder Metallschicht in einer Dicke vorgesehen ist, bei welcher die Vorsprünge für das menschliche Auge nicht mehr sichtbar sind, die Folien-, Lack- oder Metallschicht aber lichtdurchlässig ist.
- (A) the injection molded part of translucent or transparent material and the graphic is formed in the form of relief-like protruding projections on the surface of the injection molded part;
- (b) an opaque paint or metal layer is provided between the protrusions so as to form a continuous, smooth surface on which a continuous film, paint or metal layer is provided in a thickness at which the protrusions are visible to the human eye are no longer visible, the film, paint or metal layer but translucent.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
- (a) das Element aus transluzentem oder transparentem Material besteht;
- (b) eine mehrlagige Folie auf das Element aufgebracht ist, die eine dem Element zugewandte, opake Lage aufweist, in welcher die Graphik ausgestanzt oder ausgeschnitten ist oder als transluzente oder transparente Struktur eingelassen ist; und
- (c) eine dem Element abgewandte, lichtdurchlässige, dünne oder mikroperforierte Lage vorgesehen ist, bei welcher die Graphik nur bei rückwärtiger Beleuchtung sichtbar ist.
- (a) the element is made of translucent or transparent material;
- (b) a multilayer film is applied to the element having an opaque layer facing the element in which the graphic is punched or cut or embedded as a translucent or transparent structure; and
- (C) is provided facing away from the element, translucent, thin or microperforated layer, in which the graphic is visible only at the back lighting.
Bei einer solchen Ausgestaltung dringt das Licht ebenfalls durch Vorsprünge bis zu einer lichtdurchlässigen obersten Schicht. Anders als bei einer Lackierung werden die Schichten hier jedoch in Form einer fertigen Folie aufgebracht. Die lichtdurchlässige Graphik ist in eine Schicht der Folie integriert. Sie kann aber auch ausgestanzt oder ausgeschnitten sein. Die Zwischenräume zwischen der Graphik sind lichtundurchlässig. Das homogene Erscheinungsbild wird durch eine lichtdurchlässige, dünne oder mikroperforierte Lage geschaffen, die die Graphik von außen verdeckt. Es versteht sich, dass mehrere einzelne Folien aufgebracht werden können oder eine mehrlagige Folie in einem einzigen Schritt.In such an embodiment, the light also penetrates through protrusions to a translucent top layer. Unlike a paint, however, the layers are applied here in the form of a finished film. The translucent graphic is integrated in a layer of the film. But it can also be punched out or cut out. The spaces between the graphics are opaque. The homogeneous appearance is created by a translucent, thin or microperforated layer, which conceals the graphics from the outside. It is understood that multiple individual films may be applied or a multilayer film in a single step.
Bei einer weiteren Alternative ist ein Element, insbesondere ein Spritzgußteil vorgesehen, bei welchem
- (a) das Element aus transluzentem Material besteht und die Graphik in Form von reliefartig vorstehenden Vorsprüngen an die Oberfläche des Elements angeformt ist; und
- (b) eine weitere Schicht auf und zwischen den Vorsprüngen vorgesehen ist, so dass eine durchgehende, glatte Oberfläche gebildet ist, auf welcher eine lichtdurchlässige, durchgehende, mikroperforierte oder dünne Folien-, Lack- oder Metallschicht vorgesehen ist, bei welcher die Vorsprünge nur bei rückwärtiger Beleuchtung sichtbar sind.
- (A) the element consists of translucent material and the graphic is formed in the form of relief-like protruding projections on the surface of the element; and
- (B) another layer is provided on and between the projections, so that a continuous, smooth surface is formed, on which a translucent, continuous, microperforated or thin film, paint or metal layer is provided, wherein the projections only at backward lighting are visible.
Das Licht wird an der äußeren Spritzgußschicht derart gebrochen oder reflektiert, dass es dort nicht an der Oberfläche austreten kann. Entsprechend ist wiederum nur die Graphik bei Beleuchtung sichtbar.The light is refracted or reflected on the outer injection-molding layer so that it can not escape there at the surface. Correspondingly, again only the graphics are visible when illuminated.
In einer weiteren, alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass
- (a) das Element einen Bildschirm umfasst auf dem eine selbstleuchtende Graphik oder Animation erzeugbar ist; und
- (b) die lichtdurchlässige Schicht von einer mikroperforierten Lage oder Folie gebildet ist.
- (a) the element comprises a screen on which a self-luminous graphic or animation can be generated; and
- (B) the translucent layer is formed by a microperforated layer or film.
Dabei kann das Raster der mikroperforierten Lage oder Folie an das Pixelraster des Bildschirms angepasst sein.In this case, the grid of the microperforated layer or film can be adapted to the pixel grid of the screen.
Eine Graphik, die in einer Oberfläche nur bei rückwärtiger Beleuchtung sichtbar wird, lässt sich auch bei einer Holz- oder Resopalplatte (Abetlaminati) oder dergleichen mit einer bei Beleuchtung an der Oberfläche sichtbaren Graphik realisieren. Das Element ist dann derart ausgestaltet, dass
- (a) das Element eine Holz-, Resopal- oder sonstige anorganische oder organische Platte ist;
- (b) die Graphik in Form von Vertiefungen in der Rückseite der Oberfläche vorgesehen ist, die so tief sind, dass das Holz an den Vertiefungen lichtdurchlässig ist oder die Graphik in Form von Vertiefungen in der Rückseite der Oberfläche vorgesehen ist, die im Bereich einer Mikroperforation angeordnet sind, welche sich bis zur Oberfläche erstreckt; und
- (c) in den Zwischenräumen zwischen den Vertiefungen der Graphik eine Folien-, Lack- oder Metallschicht in einer Dicke vorgesehen ist, bei welcher die Schicht lichtundurchlässig ist.
- (a) the element is a wood, formica or other inorganic or organic plate;
- (B) the graphic is provided in the form of recesses in the back of the surface, which are so deep that the wood at the recesses is translucent or the graphic is provided in the form of depressions in the back of the surface, in the area of a micro-perforation are arranged, which extends to the surface; and
- (C) in the spaces between the recesses of the graphics, a film, paint or metal layer is provided in a thickness at which the layer is opaque.
Die Vertiefungen können in eine beschichtete Holzplatte gelasert werden. Die Schicht kann beispielsweise durch Lackieren oder Siebdruck aufgebracht werden.The wells can be lasered into a coated wooden plate. The layer can be applied for example by painting or screen printing.
Das Verfahren zur Erzeugung einer für das menschliche Auge aus beliebiger Entfernung bei rückwärtiger Beleuchtung sichtbaren Lichtdurchlässigkeit in opakem, anorganischen oder organischen Schichtmaterial wie Folien, Holzfunier bzw. Leder, Holzplatten und dergleichen, ist besonders vorteilhaft, wenn eine Mikroperforation hergestellt wird, indem das Schichtmaterial durch eine Maske mit einer Mikroperforation hindurch mit einem Laser bearbeitet wird. Die Mikroperforation kann mit besonders feinen Laser hergestellt werden. Dann wird jede Öffnung der Perforation einzeln gelasert. Das dauert recht lange. Das vorteilhafte Verfahren mit einer Maske erzeugt eine Vielzahl von feinen Perforationen gleichzeitig. Dadurch wird die Herstellungsdauer reduziert. Es werden aber auch die Herstellungskosten reduziert, da ein Laser mit größerem Strahlquerschnitt verwendet werden darf.The method for producing a visible to the human eye from any distance in backlighting light transmission in opaque, inorganic or organic layer material such as films, Holzfunier or leather, wood panels and the like, is particularly advantageous if a micro-perforation is prepared by the sheet material a mask is processed with a microperforation through a laser. The microperforation can be made with very fine lasers. Then each opening of the perforation is individually lasered. This takes a long time. The advantageous method with a mask produces a plurality of fine perforations simultaneously. This reduces the production time. But it also reduces the cost of production, since a laser with a larger beam cross-section may be used.
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims. An embodiment is explained below with reference to the accompanying drawings.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
Ein erstes Verfahren zur Herstellung eines transluzenten Spritzgußteils mit opaker, lackierter oder metallischer Oberfläche mit einer bei Beleuchtung an der Oberfläche sichtbaren Graphik ist in
Auf das Spritzgußteil
Schließlich wird die nun glatte Oberfläche
Im Anwendungsfall wird nun eine Lichtquelle
Das in den
Man erkennt in
Die Erfindung wurde vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es versteht sich, dass diese Ausführungsbeispiele nur illustrierende Funktion haben und den Schutzumfang der Patentansprüche nicht beschränken. Eine Vielzahl von Änderungen wird der Fachmann ohne weiteres erkennen, die ebenfalls unter die Patentansprüche fallen. Der Umfang der Erfindung wird ausschließlich durch den Umfang der beibefügten Patentansprüche bestimmt.The invention has been explained above with reference to exemplary embodiments. It is understood that these embodiments have only illustrative function and do not limit the scope of the claims. A variety of changes will be readily apparent to those skilled in the art, which are also covered by the claims. The scope of the invention is determined solely by the scope of the appended claims.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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