DE102019116679A1 - Ventilation device - Google Patents
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Abstract
Eine Lüftungseinrichtung (1) eines Kraftfahrzeuges zur Regulierung bzw. Veränderung einer Ausströmrichtung (A) von aus der Lüftungseinrichtung (1) austretender Luft, weist einen Lufteinlassbereich mit einer Einlassöffnung (11) auf, einen zu einer Fahrgastzelle des Kraftfahrzeuges hin offenen Luftauslassbereich (2) mit einer Austrittsöffnung (23), eine zwischen der Einlassöffnung (11) und der Austrittsöffnung (23) angeordnete Leiteinheit (5) mit mehreren Leitflächen (54, 55, 58, 59), ein Steuerungselement (6) zur Einstellung eines Volumenstromverhältnisses eines entlang der Leiteinheit (5) strömenden Luftstroms, wobei das Steuerungselement (6) zwischen der Einlassöffnung (11) und der Leiteinheit (5) in zwei Drehrichtungen (S1, S2) senkrecht zur Einströmrichtung (E) schwenkbar angeordnet ist, wobei ein der Austrittsöffnung (23) zugewandtes Ende der Leiteinheit (5) beabstandet von der Austrittsöffnung (23) angeordnet ist.A ventilation device (1) of a motor vehicle for regulating or changing an outflow direction (A) of air emerging from the ventilation device (1) has an air inlet area with an inlet opening (11), an air outlet area (2) open to a passenger compartment of the motor vehicle with an outlet opening (23), a guide unit (5) arranged between the inlet opening (11) and the outlet opening (23) with several guide surfaces (54, 55, 58, 59), a control element (6) for setting a volume flow ratio along the Guide unit (5) flowing air stream, wherein the control element (6) is arranged between the inlet opening (11) and the guide unit (5) in two directions of rotation (S1, S2) perpendicular to the inflow direction (E), one of the outlet opening (23) facing end of the guide unit (5) is arranged at a distance from the outlet opening (23).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lüftungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges zur Regulierung bzw. Veränderung einer Ausströmrichtung von aus der Lüftungseinrichtung austretender Luft gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a ventilation device of a motor vehicle for regulating or changing an outflow direction of air emerging from the ventilation device according to the preamble of claim 1.
Derartige Lüftungseinrichtungen dienen der Einleitung von Luft in eine Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs. Die Luft kann dabei vorab zur Erwärmung oder Abkühlung der Fahrgastzelle mithilfe einer Heizung oder eines Klimamoduls vorgewärmt bzw. vorgekühlt werden.Such ventilation devices are used to introduce air into a passenger compartment of a motor vehicle. The air can be preheated or precooled in advance for heating or cooling the passenger compartment with the aid of a heater or an air conditioning module.
Solche Lüftungseinrichtungen werden üblicherweise derart in einem Armaturenbrett oder einer Instrumententafel des Kraftfahrzeugs eingebaut, dass die Ausströmrichtung der austretenden Luft in unterschiedliche Richtungen reguliert bzw. verändert werden kann.Such ventilation devices are usually installed in a dashboard or an instrument panel of the motor vehicle in such a way that the outflow direction of the exiting air can be regulated or changed in different directions.
Eine solche Regulierung bzw. Veränderung der Luftausströmrichtung erfolgt üblicherweise durch Anordnung einer Vielzahl von Lamellen, die an einem Gehäuse der Lüftungseinrichtung nahe der Austrittsöffnung der Lüftungsdüse an einem Gehäuse der Lüftungseinrichtung angebracht sind. Die Lamellen können mithilfe von Verstellelementen ausgerichtet werden.Such a regulation or change in the air outflow direction is usually carried out by arranging a plurality of lamellae which are attached to a housing of the ventilation device near the outlet opening of the ventilation nozzle on a housing of the ventilation device. The slats can be aligned using adjustment elements.
In jüngerer Zeit ist es oftmals gewünscht, die Lamellen so innerhalb der Lüftungseinrichtung anzubringen, dass diese für den Fahrer bzw. den Fahrgast nicht sichtbar sind. Daher wird versucht, die Lamellen weiter innerhalb der Lüftungseinrichtung anzubringen, was jedoch hinsichtlich der Lenkung der Ausströmrichtung bei nach weiter nach hinten versetzten Lamellen nur eingeschränkt möglich ist.In recent times it has often been desired to attach the slats inside the ventilation device in such a way that they are not visible to the driver or the passenger. An attempt is therefore made to attach the slats further inside the ventilation device, but this is only possible to a limited extent with regard to the steering of the outflow direction when the slats are moved further back.
Auch die Aufhänge- und Verstellmechanik solcher Lamellen unterliegt gewissen geometrischen Anforderungen und erfordert insbesondere einen ebenflächig gestalteten Frontbereich der Lüftungseinrichtung.The suspension and adjustment mechanism of such slats is also subject to certain geometric requirements and in particular requires a front area of the ventilation device that is designed to be flat.
Um dieses Problem zu umgehen, ist aus der
Wird der Volumenstrom eines oberen Luftkanals reduziert, so ergibt sich daraus ein nach oben gerichteter Volumenstrom. Innerhalb dieser Luftkanäle können auch Ablenkungsflügel angeordnet sein, die eine Ablenkung des Volumenstroms in einer Richtung senkrecht zur Längsachse des Luftausströmers bewirken können.If the volume flow of an upper air duct is reduced, this results in an upward volume flow. Deflection vanes can also be arranged within these air ducts, which can effect a deflection of the volume flow in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the air vent.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lüftungseinrichtung bereitzustellen, mit der eine Veränderung der Ausströmrichtung ohne Ablenkung der Luft durch verstellbare Lamellen ermöglicht ist.The object of the present invention is to provide a ventilation device with which the outflow direction can be changed without deflecting the air by adjustable slats.
Diese Aufgabe wird durch eine Lüftungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a ventilation device with the features of claim 1.
Die erfindungsgemäße Lüftungseinrichtung weist einen Lufteinlassbereich mit einer Einlassöffnung auf, einen zu einer Fahrgastzelle des Kraftfahrzeuges hin offenen Luftauslassbereich mit einer Austrittsöffnung sowie eine zwischen der Einlassöffnung und der Austrittsöffnung angeordnete Leiteinheit mit mehreren Leitflächen.The ventilation device according to the invention has an air inlet area with an inlet opening, an air outlet area open to a passenger cell of the motor vehicle with an outlet opening and a guide unit with several guide surfaces arranged between the inlet opening and the outlet opening.
Die Lüftungseinrichtung weist des Weiteren ein Steuerungselement zur Einstellung eines Volumenstromverhältnisses eines entlang der Leiteinheit strömenden Luftstroms auf.The ventilation device also has a control element for setting a volume flow ratio of an air flow flowing along the guide unit.
Dieses Steuerungselement ist zwischen der Einlassöffnung und der Leiteinheit in zwei Drehrichtungen senkrecht zur Einströmrichtung schwenkbar angeordnet, wobei ein der Austrittsöffnung zugewandtes Ende der Leiteinheit beabstandet von der Austrittsöffnung angeordnet ist.This control element is arranged between the inlet opening and the guide unit so as to be pivotable in two directions of rotation perpendicular to the inflow direction, one end of the guide unit facing the outlet opening being arranged at a distance from the outlet opening.
Mit einer solchermaßen ausgebildeten Lüftungseinrichtung ist eine zuverlässige Regulierung und Veränderung der Ausströmrichtung der aus der Lüftungseinrichtung austretenden Luft gewährleistet, ohne dass die Kinematik zur Regulierung bzw. Veränderung der Ausströmrichtung für den Fahrer oder den Fahrgast ersichtbar ist.With a ventilation device designed in this way, reliable regulation and change of the outflow direction of the air exiting the ventilation device is ensured without the kinematics for regulating or changing the outflow direction being visible to the driver or the passenger.
Darüber hinaus ist mit einer solchen Lüftungseinrichtung eine variable Gestaltung einer Blende zur Abdeckung der Lüftungseinrichtung ermöglicht, die so an die Designvorgaben innerhalb der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs, beispielsweise an beabsichtigte Kurvenformen von Instrumententafeln anpassbar ist.In addition, with such a ventilation device, a variable design of a screen for covering the ventilation device is made possible, which can thus be adapted to the design specifications within the passenger compartment of the motor vehicle, for example to the intended curve shapes of instrument panels.
Vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiment variants of the invention are the subject of the subclaims.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung weist das Steuerungselement einen Luftkanalkörper mit einer Vielzahl von in Einströmrichtung betrachtet neben- und übereinander angeordneten, parallel zueinander ausgerichteten Luftkanälen auf.According to an advantageous embodiment of the invention, the control element an air duct body with a multiplicity of air ducts aligned parallel to one another and arranged next to and above one another when viewed in the inflow direction.
Ein solcher Luftkanalkörper ermöglicht eine zuverlässige Umlenkung der der Lüftungseinrichtung zugeführten Luft in die gewünschte Richtung.Such an air duct body enables the air supplied to the ventilation device to be reliably deflected in the desired direction.
Das Steuerungselement weist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante einen kugelförmig ausgebildeten Luftkanalkörper auf. Denkbar ist auch die Ausbildung eines quaderförmig ausgebildeten Luftkanalkörpers.According to a further advantageous embodiment variant, the control element has an air duct body of spherical design. It is also conceivable to form a cuboid air duct body.
Im Falle des kugelförmig ausgebildeten Luftkanalkörpers weist das Steuerungselement gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante eine den Luftkanalkörper umgreifende Kugelschale auf, wobei der Luftkanalkörper und die Kugelschale in einer ersten der Drehrichtungen drehfest miteinander gekoppelt und in einer zweiten der Drehrichtungen relativ zueinander verschwenkbar miteinander gekoppelt sind.In the case of the spherical air duct body, the control element has, according to a further advantageous embodiment variant, a spherical shell encompassing the air duct body, the air duct body and the spherical shell being non-rotatably coupled to one another in a first of the directions of rotation and being coupled to one another so as to be pivotable in a second of the directions of rotation.
Dadurch ist in einfacher Weise eine Umlenkung der Luft durch das Steuerungselement in unterschiedlichste Richtungen ermöglicht.This enables the air to be deflected by the control element in a wide variety of directions in a simple manner.
Das Steuerungselement ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante mit wenigstens einem Stellelement in den zwei Drehrichtungen verstellbar.According to a further preferred embodiment variant, the control element can be adjusted in the two directions of rotation with at least one adjusting element.
Gemäß einer bevorzugten alternativen Ausführungsvariante ist das Steuerungselement mit einem ersten Stellelement in der ersten Drehrichtung und mit einem zweiten Stellelement in der zweiten Drehrichtung verstellbar.According to a preferred alternative embodiment, the control element can be adjusted with a first adjusting element in the first direction of rotation and with a second adjusting element in the second direction of rotation.
Das Steuerungselement ist dabei besonders bevorzugt elektromotorisch durch elektromotorisch angetriebene Stellelemente bewegbar.The control element can particularly preferably be moved by an electric motor by means of adjusting elements driven by an electric motor.
Insbesondere die elektromotorische Bewegbarkeit des Steuerungselements ermöglicht eine einfache Ausrichtung der Ausströmrichtung beispielsweise über eine berührungssensitive Oberfläche, die mit einem Finger eines Fahrgasts bedienbar ist.In particular, the electromotive mobility of the control element enables a simple alignment of the outflow direction, for example via a touch-sensitive surface that can be operated with a passenger's finger.
Um eine hinreichende Winkelauslenkung der Ausströmrichtung der Luft zu ermöglichen, ist das Steuerungselement in der ersten Drehrichtung um einen Winkel von mindestens 120° verstellbar.In order to enable a sufficient angular deflection of the outflow direction of the air, the control element can be adjusted in the first direction of rotation by an angle of at least 120 °.
Das Steuerungselement ist in der zweiten Drehrichtung bevorzugt um einen Winkel von mindestens 60° verstellbar.The control element is preferably adjustable in the second direction of rotation by an angle of at least 60 °.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung sind der Lufteinlassbereich, das Steuerungselement und die Leiteinheit von einem zur Einlassöffnung und zur Austrittsöffnung hin offenen Gehäuse eingefasst.According to a further advantageous embodiment variant of the invention, the air inlet area, the control element and the guide unit are enclosed by a housing open towards the inlet opening and the outlet opening.
Das Gehäuse weist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ein erstes Gehäuseteil und ein mit dem ersten Gehäuseteil verbindbares zweites Gehäuseteil auf.According to an advantageous development, the housing has a first housing part and a second housing part that can be connected to the first housing part.
Denkbar ist auch, die beiden Gehäuseteile als Teil einer Cockpitblende auszubilden.It is also conceivable to design the two housing parts as part of a cockpit screen.
Jedes der Gehäuseteile weist bevorzugt einen den Lufteinlassbereich anteilig einfassenden ersten Gehäusebereich, einen das Steuerungselement anteilig einfassenden zweiten Gehäusebereich und einen die Leiteinheit anteilig einfassenden dritten Gehäusebereich auf, wobei die jeweiligen Gehäusebereiche den Lufteinlassbereich, das Steuerungselement und die Leiteinheit zusammen beidseitig umgreifen.Each of the housing parts preferably has a first housing area that partially surrounds the air inlet area, a second housing area that partially surrounds the control element and a third housing area that partially surrounds the guide unit, the respective housing areas together encompassing the air inlet area, the control element and the guide unit on both sides.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante weist die Leiteinheit ein Oberteil und ein Unterteil auf, die zusammen einen in Durchströmungsrichtung etwa tropfenförmigen Grundkörper bilden, betrachtet in einer durch die Einströmrichtung und die Drehachse der ersten Drehrichtung aufgespannten Querschnittsebene, mit einer konvex gewölbten oberen und einer konvex gewölbten untere Leitfläche sowie zwei einander gegenüberliegend angeordneten gewölbten seitlichen Leitflächen.According to a further preferred embodiment variant, the guide unit has an upper part and a lower part, which together form a base body which is roughly teardrop-shaped in the direction of flow, viewed in a cross-sectional plane spanned by the direction of flow and the axis of rotation of the first direction of rotation, with a convex upper and a convex lower Guide surface and two oppositely arranged curved side guide surfaces.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung stehen von dem Oberteil und dem Unterteil weitere Leitflächen aus deren Leitflächen ab.According to a preferred development, further guide surfaces protrude from their guide surfaces from the upper part and the lower part.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante unterteilen jeweils eine der Leitflächen zusammen mit dem die Leiteinheit umgebenden zweiten Gehäusebereich des jeweiligen Gehäuseteils einen oberen und einen unteren Leitluftkanal, wobei die jeweilige Leitfläche mit dem jeweiligen zweiten Gehäusebereich luftdicht gekoppelt ist.According to a further embodiment variant, one of the guide surfaces, together with the second housing area of the respective housing part surrounding the guide unit, subdivide an upper and a lower guide air duct, the respective guide surface being airtightly coupled to the respective second housing area.
Dadurch ist in baulich einfacher Weise eine Unterteilung der Leiteinheit in vier Leitluftkanäle ermöglicht.This enables the guide unit to be divided into four guide air ducts in a structurally simple manner.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante bilden die von den Gehäuseteilen zusammen mit der Leiteinheit ausgebildeten Leitluftkanäle in zwei Richtungen gekrümmt geformte Flachrohre aus.According to an advantageous embodiment variant, the guide air ducts formed by the housing parts together with the guide unit form flat tubes that are curved in two directions.
Dabei sind die Wände der Gehäuseteile in zwei zu einer Längsachse des Gehäuses senkrechten Richtungen bevorzugt gekrümmt ausgebildet.The walls of the housing parts are preferably curved in two directions perpendicular to a longitudinal axis of the housing.
Die Austrittsöffnung ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante durch eine vor der Leiteinheit angebrachte Blende umrahmt. Diese Blende weist gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante genau eine Luftaustrittsaussparung auf.According to a further preferred embodiment variant, the outlet opening is framed by a panel attached in front of the guide unit. According to a preferred embodiment variant, this screen has exactly one air outlet recess.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine isometrische Darstellung einer ersten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Lüftungseinrichtung, -
2 eine isometrische Explosionsdarstellung der Lüftungseinrichtung aus1 , -
3 eine isometrische Einzeldarstellung einer Ausführungsvariante eines Steuerungselements der Lüftungseinrichtung mit daran angeschlossenen Stellelementen in einer Neutralstellung, -
4 eine isometrische Explosionsdarstellung des Steuerungselements gemäß3 , -
5 eine Schnittansicht durch die Lüftungseinrichtung gemäß1 mit in der Neutralstellung positioniertem Steuerungselement, -
6 eine isometrische Darstellung der Lüftungseinrichtung mit in einer aus der Neutralstellung umgelenktem Steuerungselements, -
7 eine isometrische Darstellung der Lüftungseinrichtung mit umgelenktem Steuerungselement gemäß6 in einer Rückansicht, -
8 eine isometrische Einzeldarstellung des Steuerungselements mit den elektrisch antreibbaren Stellelementen in der Schließstellung, -
9 eine der5 entsprechende Schnittansicht der Lüftungseinrichtung mit in der Schließstellung positioniertem Steuerungselement und -
10 eine Explosionsdarstellung einer Ausführungsvariante der Leiteinheit der Lüftungseinrichtung.
-
1 an isometric representation of a first variant embodiment of a ventilation device according to the invention, -
2 an isometric exploded view of the ventilation system1 , -
3 an isometric individual representation of an embodiment variant of a control element of the ventilation device with control elements connected to it in a neutral position, -
4th an exploded isometric view of the control element according to3 , -
5 a sectional view through the ventilation device according to1 with the control element positioned in the neutral position, -
6th an isometric representation of the ventilation device with a control element deflected from the neutral position, -
7th an isometric view of the ventilation device with deflected control element according to FIG6th in a rear view, -
8th an isometric individual representation of the control element with the electrically driven adjusting elements in the closed position, -
9 one of the5 Corresponding sectional view of the ventilation device with the control element positioned in the closed position and -
10 an exploded view of a variant of the control unit of the ventilation device.
In der nachfolgenden Figurenbeschreibung beziehen sich Begriffe wie oben, unten, links, rechts, vorne, hinten usw. ausschließlich auf die in den jeweiligen Figuren gewählte beispielhafte Darstellung und Position der Lüftungseinrichtung, Einlassöffnung, Austrittsöffnung, Leiteinheit, Steuerungselement und dergleichen. Diese Begriffe sind nicht einschränkend zu verstehen, d.h., durch verschiedene Arbeitsstellungen oder die spiegelsymmetrische Auslegung oder dergleichen können sich diese Bezüge ändern.In the following description of the figures, terms such as above, below, left, right, front, rear, etc. refer exclusively to the exemplary representation and position of the ventilation device, inlet opening, outlet opening, guide unit, control element and the like selected in the respective figures. These terms are not to be understood as restrictive, i.e. these references can change as a result of different working positions or the mirror-symmetrical design or the like.
In den
Die Lüftungseinrichtung
Die Lüftungseinrichtung
Die Austrittsöffnung
Zwischen der Einlassöffnung
In Ausströmrichtung
Wie insbesondere in
Eine Ausführungsvariante eines solchen Steuerungselements
Das Steuerungselement
Prinzipiell denkbar ist es auch, einen quaderförmig ausgebildeten Luftkanalkörper
Der hier beispielhaft gezeigte kugelförmig ausgebildete Luftkanalkörper
An einer Außenumfangsfläche des Luftkanalkörpers
Dadurch ist der Luftkanalkörper
Die erste Drehrichtung
Zur Verschwenkung des Luftkanalkörpers
Dieser Zahnkranz
Um eine Verschwenkung des Luftkanalkörpers
Dadurch lässt sich durch Antreiben des Zahnrads 82 aus einer beispielhaft in
Zur Ausrichtung der Luftkanäle
Diese Drehung erfolgt durch Ansteuern des zweiten Stellelements
Das Steuerungselement
Der als Drehachse dienende Mehrkant
Die zweite der Kugelschalen
Die Lagerung des Steuerungselements
Wie in
Auf den Außenseiten der dritten Gehäusebereiche
Bolzenaufnahmen
Eine bevorzugte Ausführungsvariante einer solchen Leiteinheit
Die Leiteinheit
Das Oberteil
Sowohl auf der Leitfläche
Denkbar ist auch, die Leitflächen
Die eine der Leitflächen
Die größere Leitfläche
Die Leitflächen
Die jeweilige Leitfläche
Die Wände der Gehäuseteile
Die Leiteinheit
Das Fixierelement
Eine der Austrittsöffnung
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Lüftungseinrichtung Ventilation device
- 22
- LuftauslassbereichAir outlet area
- 2121st
- Blendecover
- 2222nd
- ZierrahmenDecorative frame
- 2323
- Austrittsöffnung Outlet opening
- 33
- erstes Gehäuseteilfirst housing part
- 3131
- erster Gehäusebereichfirst housing area
- 3232
- zweiter Gehäusebereichsecond housing area
- 321321
- Öffnungopening
- 3333
- dritter Gehäusebereichthird housing area
- 3434
- Montagesteg Assembly bridge
- 44th
- zweites Gehäuseteilsecond housing part
- 4141
- erster Gehäusebereichfirst housing area
- 4242
- zweiter Gehäusebereichsecond housing area
- 4343
- dritter Gehäusebereichthird housing area
- 4444
- MontagestegAssembly bridge
- 4545
- Bolzenaufnahme Bolt holder
- 55
- LeiteinheitLead unit
- 5151
- OberteilTop
- 511511
- LeitflächeGuide surface
- 512512
- LeitflächeGuide surface
- 5252
- UnterteilLower part
- 521521
- LeitflächeGuide surface
- 522522
- LeitflächeGuide surface
- 5353
- FixierelementFixing element
- 5454
- LeitflächeGuide surface
- 5555
- LeitflächeGuide surface
- 5656
- FixierstegFixing bar
- 5757
- Innenrauminner space
- 5858
- LeitflächeGuide surface
- 5959
- LeitflächeGuide surface
- 66th
- SteuerungselementControl element
- 6161
- LuftkanalkörperDuct body
- 6262
- LuftkanalAir duct
- 63a, b63a, b
- KugelschaleSpherical shell
- 631631
- Ringring
- 632632
- SchwenkführungSwivel guide
- 633633
- StellelementaufnahmeActuator mount
- 634634
- RastnaseLocking lug
- 635635
- RastbügelLocking bracket
- 636636
- MehrkantPolygon
- 637637
- AusnehmungRecess
- 6464
- Ringring
- 6565
- ZahnkranzRing gear
- 6666
- Zahnrad gear
- 88th
- erstes Stellelementfirst actuator
- 8181
- Elektromotor Electric motor
- 99
- zweites Stellelementsecond control element
- 9191
- ElektromotorElectric motor
- 9292
- Zahnrad gear
- 1111
- EinlassöffnungInlet opening
- 1212
- Dichtung poetry
- AA.
- AusströmrichtungOutflow direction
- EE.
- EinströmrichtungDirection of flow
- LL.
- LängsrichtungLongitudinal direction
- S1S1
- DrehrichtungDirection of rotation
- S2S2
- DrehrichtungDirection of rotation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102013210053 B3 [0007]DE 102013210053 B3 [0007]
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