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Die Erfindung betrifft eine Aufnahmevorrichtung für ein optisches Messgerät und für eine Digitalkamera zusammen sowie eine Anordnung eines optischen Messgeräts und einer Digitalkamera an einer solchen Aufnahmevorrichtung.
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Aus dem Stand der Technik, beispielsweise der
DE 10 2008 037 275 A1 sind sogenannte digitale Refraktometer bekannt, bei denen in einem Gerät bzw. in einer Baueinheit sowohl ein Refraktometer für eine Probenflüssigkeit als auch ein Lichtempfangssensor zur Digitalisierung enthalten sind. Damit können altbekannte Refraktometer ersetzt werden, die noch von einer Bedienperson mit dem Auge betrachtet und abgelesen werden. Weitere Refraktometer der Art sind aus der
JP 2004150923 A sowie der
DE 10 2010 028 319 A1 bekannt. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass diese Geräte als Gesamtbaueinheit sehr teuer sind. Teilweise werden sie im praktischen Gebrauch zum Einbringen der zu untersuchenden Flüssigkeit auch in sehr raue und beschädigungs-gefährliche Umgebungen gebracht.
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Aufgabe und Lösung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Aufnahmevorrichtung sowie eine entsprechende Anordnung zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik vermieden werden können und es insbesondere möglich ist, Werte bzw. Bilder eines Refraktometers besser verarbeiten und insbesondere auch speichern zu können.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Aufnahmevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Dabei werden manche der Merkmale nur für die Aufnahmevorrichtung oder nur für die Anordnung beschrieben. Sie sollen jedoch unabhängig davon sowohl für die Aufnahmevorrichtung als auch für die Anordnung selbstständig gelten können. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
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Es ist vorgesehen, dass die Aufnahmevorrichtung einen Grundkörper aufweist, an dem einerseits eine Messgerät-Halterung für das optische Messgerät und andererseits eine Kamera-Halterung für die Digitalkamera angeordnet sind. Ein optisches Messgerät weist vorteilhaft eine Bogenöffnung auf, durch die normalerweise eine Bedienperson blickt, und es ist insbesondere ein Refraktometer. Die Digitalkamera kann ein Objektiv bzw. eine Objektivöffnung aufweisen. Des Weiteren soll darunter im Wesentlichen jegliche Baueinheit verstanden werden, welche zur digitalen Bildaufnahme bzw. Bildaufzeichnung ausgebildet ist. Sie kann relativ einfach gehalten werden, auch eine Auflösung braucht nicht besonders groß zu sein, beispielsweise reichen schon Auflösungen im Bereich von VGA oder SVGA, können jedoch natürlich auch höher sein. Vorteilhaft können einfache Webcams odgl. genutzt werden.
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Die Messgerät-Halterung und die Kamera-Halterung sind dabei derart ausgebildet bzw. an dem Grundkörper angeordnet, dass die Digitalkamera in das Messgerät bzw. in die vorgenannte Augenöffnung gerichtet ist. Somit kann die Digitalkamera aufnehmen und als digitales Bild wieder geben, was eine Bedienperson beim Blick in das optische Messgerät erkennen kann. Dieses digitalisierte Bild kann dann sehr einfach und mit bekannten Methoden weiter verwendet und bearbeitet werden, beispielsweise gespeichert werden für eine Archivierung. Des Weiteren kann mittels Bilderkennung eine fertige und vor allem auch genaue Auswertung erfolgen. Schließlich kann ein gemessener Wert gleich von einem Rechenprogramm weiterverarbeitet werden.
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Vorteilhaft sind die Messgerät-Halterung und die Kamera-Halterung relativ zueinander verstellbar, und zwar in ihrem Abstand und/oder in ihrer Höhe zueinander. So kann eine optimale Anpassung aneinander bei verschiedenen Geräten erreicht werden und dabei derselbe Grundkörper bzw. dieselbe Aufnahmevorrichtung verwendet werden. Vor allem kann dadurch erreicht werden, dass die Digitalkamera entlang der optischen Achse, also korrekt, in das Messgerät gerichtet ist.
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Besonders vorteilhaft ist eine vorbeschriebene relative Beweglichkeit der beiden Halterungen zueinander federbelastet, um sie aufeinander zuzubewegen. Dies kann somit quasi automatisch bzw. mit gewünschter Kraft erfolgen für eine optimale Ausrichtung. So können auch weitere manuelle Justiervorgänge ersetzt werden. Eine solche federbelastete Beweglichkeit sollte vorteilhaft eine Längsbewegung zur Abstandsverstellung sein, besonders vorteilhaft eine reine Längsbewegung. Dabei wird bevorzugt eine der beiden Halterungen in dieser Längsrichtung fest ausgebildet oder zumindest arretiert, während die andere beweglich ist.
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Eine Höhenverstellbarkeit kann für beide Halterungen vorgesehen sein, vorteilhaft aber auch nur für eine.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Digitalkamera ortsfest an der Aufnahmevorrichtung angeordnet, insbesondere bezüglich einer Längsbewegung arretiert. Das optische Messgerät an seiner Messgeräte-Halterung ist dann relativ dazu längsverstellbar angeordnet. Es kann dabei auch höhenverstellbar sein, so dass die Verstellbarkeit insgesamt an einer einzigen Halterung vorgesehen sein kann. Für die Längsverstellbarkeit ist vorteilhaft ein Schlitten der Halterung vorgesehen, der entlang des Grundkörpers bewegbar ist. Vorteilhaft ist er mit einem Formschluss in dem Grundkörper gehalten, um so ein Herausfallen zu vermeiden. Hier kann ein an sich bekannter Hinterschnitt, beispielsweise gestuft oder in Form eines Schwalbenschwanz-Profils, vorgesehen sein. Alternativ kann ohne Hinterschnitt beispielsweise von der Unterseite des Grundkörpers ein Haltemittel, insbesondere eine Schraube, in den Schlitten eingreifen und ein Herausfallen verhindern. Durch Lösen des Haltemittels kann der Schlitten entnommen werden und beispielsweise ausgetauscht werden.
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In alternativer oder weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Kamera-Halterung längenverstellbar ausgebildet, und zwar vorteilhaft in einer Richtung der Bewegbarkeit der Messgerät-Halterung. Dabei sind allgemein beide Halterungen vorteilhaft so ausgebildet, dass Messgerät und Digitalkamera mit ihren optischen Achsen parallel und in einer vertikalen Ebene verlaufen, also quasi zumindest mittig zum Grundkörper. So ist eine Ausrichtung ausschließlich mittels Höhenverstellbarkeit für eines oder beide Geräte möglich. Es wird als vorteilhaft angesehen, wenn die Digitalkamera an dem Grundkörper fixiert ist. Schließlich muss das optische Messgerät nahezu zwingend häufiger aus der Aufnahmevorrichtung herausgenommen werden, insbesondere um Proben einer zu untersuchenden Flüssigkeit leicht einzubringen. So kann das Messgerät in einer möglicherweise verschmutzten Umgebung mit einer zu untersuchenden Probe versehen werden, und dann ohne weitere große Gefahr einer Verschmutzung in die Aufnahmevorrichtung und an die Digitalkamera gebracht werden zur Untersuchung bzw. Messung. Damit kann die Aufnahmevorrichtung und vor allem auch die Digitalkamera weitgehend aus der verschmutzten Umgebung herausgehalten werden. Des Weiteren reicht bei einer einmal eingestellten Ausrichtung einer Kombination von Messgerät oder Digitalkamera zueinander an der Aufnahmevorrichtung eine vorgenannte Längsbewegbarkeit eines der beiden Geräte bzw. seiner Halterung, um eine Vielzahl von Messungen durchführen zu können mittels Entnahme eines der beiden Geräte, vorzugsweise eben des Messgeräts.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann das optische Messgerät werkzeuglos am Messgerät-Halter angeordnet werden bzw. an der Aufnahmevorrichtung. Dann kann vor allem bei einer Vielzahl von kurz hintereinander durchzuführenden Messungen ein schnelles Vorgehen erreicht werden. Eine solche Anordnung bzw. Befestigung ohne Werkzeuge kann durch eine Klemmung bzw. Rastung, ein passgenaues Einsetzen von oben mit Verbleib des Messgeräts in seiner Halterung durch die Schwerkraft oder durch Magnetkraft mit einem metallischen Teil vorzugsweise am Messgerät und einem Magnet an der Halterung erreicht werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung ist an der Aufnahmevorrichtung eine Beleuchtung für das optische Messgerät angeordnet. Dann kann ein für die gesamte Aufnahmevorrichtung aufwändiges Ausrichten nach einer ansonsten vorhandenen Lichtquelle, was vor allem für eine gute Aufnahme mit der Digitalkamera von Vorteil ist, entfallen. Vorteilhaft weist die Beleuchtung eine elektrische Lichtquelle auf, besonders vorteilhaft eine LED. Diese kann verstellbar sein, um sie an eine jeweilige Position des Messgeräts an der Aufnahmevorrichtung einstellen zu können. Hierfür kann beispielsweise eine längliche Halterung vorgesehen sein, welche an ihrem Ende die Lichtquelle trägt, unter Umständen auch einen flexiblen Lichtleiter aufweist mit einer Lichtquelle am oder im Grundkörper. Zumindest in einem oberen Bereich sollte die Halterung formveränderlich bzw. bewegbar oder schwenkbar sein, um so das Licht variabel und möglichst gut an das Messgerät zu bringen für eine gute Auswertung. Ein Beispiel ist hier ein länglicher, flexibler Arm. Eine andere Möglichkeit ist ein im Wesentlichen starrer Arm, der bewegbar, insbesondere schwenkbar, am Grundkörper angeordnet ist. Zur Energieversorgung einer elektrischen Lichtquelle bzw. LED können ein kleiner Akkumulator oder eine kleine Batterie vorgesehen sein. Alternativ kann von einem Anschlussstecker der Digitalkamera ein Zweigkabel zur Beleuchtung geführt sein als Energieversorgung.
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Die Messgerät-Halterung sollte länglich ausgebildet sein und das Messgerät so halten können, dass eine Unterstützung bzw. Halterung an mehreren voneinander entfernten Punkten, vorteilhaft entlang der Längsausrichtung des Messgeräts, vorhanden ist. So kann eine stabile und lagesichere Halterung erreicht werden. Dies kann, je nach Ausbildung, auch für die Digitalkamera-Halterung gelten.
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Anstelle einer höhenverstellbaren Halterung für Messgerät und/oder Digitalkamera kann vorgesehen sein, dass eine Halterung selbst für unterschiedliche Messgeräte bzw. für unterschiedliche Digitalkameras ausgebildet ist, ansonsten die Aufnahmevorrichtung aber gleich bleibt bzw. unverändert, auch wenn eines dieser beiden Geräte oder beide ausgetauscht werden sollen. Beispielsweise eine längsverstellbare und als Schlitten ausgebildete Halterung kann auch als relativ einfaches Formteil ausgebildet sein und kostet somit wenig, sodass auch ohne größeren Aufwand mehrere verschiedene davon vorgehalten werden können.
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Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in Zwischen-Überschriften und einzelne Abschnitte beschränkt die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine auseinandergezogene Schrägansicht von oben auf eine erfindungsgemäße Aufnahmevorrichtung mit Digitalkamera und Messgerät,
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2 eine Ansicht der Anordnung aus 1 von schräg unten,
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3 eine Darstellung ähnlich 1 einer zusammengesetzten Aufnahmevorrichtung mit Digitalkamera und ohne Messgerät,
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4 einen Seitenschnitt durch eine voll bestückte Anordnung,
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5 eine Vergrößerung der seitlichen Schnittdarstellung der Anbindung der Digitalkamera an das Messgerät und
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6 eine Ansicht auf die fertig bestückte Anordnung von oben mit durchgehender optischer Längsachse.
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Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist in explodierter Schrägansicht von oben und in 2 von unten eine erfindungsgemäße Anordnung 10 einer Aufnahmevorrichtung 1 mit einem Grundkörper 1a dargestellt. An dem Grundkörper 1a ist im vorderen Bereich ein Aufnahmeschlitz 13 und im hinteren Bereich ein Schlitz 11 mit einer Aufnahmeöffnung 12 vorgesehen. Nach unten weisen der Aufnahmeschlitz 13 eine Bohrung 14 nach Art eines Langlochs auf und der Schlitz 11 zwei Durchgänge 15 in der Aufnahmeöffnung 12. An der Unterseite des länglichen und im Wesentlichen massiven Grundkörpers 1a sind Gummifüsse 103 vorgesehen für einen sicheren und rutschfesten Stand.
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Eine Messgerät-Halterung 2 ist nach Art eines Schlittens ausgebildet und weist zwei Stege 2a und 2b mit etwas Abstand bzw. einer Ausnehmung 2c dazwischen auf. In diese ist ein streifenartiger Magnet 102 eingelegt, alternativ eine elastische Schicht zur Dämpfung. Zum hinteren Bereich hin ist eine Art weitere abgerundete Aufnahme nach Art eines breiten Steges vorgesehen. An der Unterseite weist die Messgerät-Halterung 2 einen länglichen Vorsprung auf mit einer Aufnahme 20 zu einem vorderen Ende hin. In diese Aufnahme 20 kann eine Schraubenfeder 101 eingesetzt werden, die an der vorderen Wandung des Aufnahmeschlitzes 13 angedrückt ist und die Messgerät-Halterung 2 zum rechten bzw. hinteren Ende drückt. Von unten greift durch die Bohrung 14 eine Arretier-Schraube 3, die in die Gewindebohrung 21 unten an der Messgerät-Halterung 2 eingreift. Es ist zu erkennen, dass die Messgerät-Halterung 2 als Schlitten entlang des Aufnahmeschlitzes 13 bewegbar ist und dabei durch die Federkraft der Schraubenfeder 101 zum hinteren Ende hin bzw. nach rechts gedrückt wird entlang der Bewegungsrichtung 60 gemäß der 3. Hierzu wird auch auf die Schnittdarstellung in 4 verwiesen, die diesen Bewegungsweg erahnen lässt, selbst wenn er relativ gering sein sollte. Er kann aber bei entsprechender Ausgestaltung und längerer Ausführung der Schraubenfeder 101 auch deutlich länger sein, beispielsweise 5 mm bis 20 mm betragen.
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Ein Refraktometer 4 als optisches Messgerät kann von oben in die Messgerät-Halterung 2 eingesetzt werden. Das Refraktometer 4 weist einen eckigen, abstehenden Kragen 4a auf, der genau in die Ausnehmung 2c der Messgerät-Halterung 2 passt. Er kann im unteren Bereich zumindest teilweise metallisch und magnetisch sein, sodass durch die Haltekraft des Magnets 102 nach dem Einsetzen eine stabile Lage gegeben ist. Alternativ kann eine Klemmung bzw. Rastung des Kragens 4a in der Ausnehmung 2c oder zwischen den Stegen 2a und 2b erfolgen. Der runde längliche hintere Teil des Refraktometers 4 liegt auf dem hinteren Steg auf. Zusammen mit der Messgerät-Halterung 2 ist das gesamte Refraktometer 4 entsprechend der 3 und 4 längsbeweglich entlang der Längsrichtung 60, welche in der 6 in der Draufsicht auch strichpunktiert dargestellt ist.
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Eine Digitalkamera 100, beispielsweise eine einfache sogenannte Webcam, die eine eigenständige Baueinheit mit einer Objektivöffnung 100a und einem Anschlussstecker 100b ist, weist an ihrer Unterseite eine Kamera-Halterung 100c auf. Diese Kamera-Halterung 100c kann an die Unterseite der Digitalkamera 100 befestigt werden, beispielsweise angeschraubt oder angeklebt. Alternativ kann sie bereits herstellerseitig an der Digitalkamera vorgesehen sein, insbesondere für eine andersartige Befestigung an einer sonstigen Halterung. In diesem Fall ist dann eben die Aufnahmeöffnung 12 samt Schlitz 11 als erfindungsgemäße Messgerät-Halterung anzusehen. Die Digitalkamera 100 wird von oben auf den Grundkörper aufgesetzt, so dass die Kamera-Halterung 100c in die Aufnahmeöffnung 12 eingreift. Dann können zwei Befestigungsschrauben 104 von unten durch die Durchgänge 15 geführt werden und in entsprechende Gewindebohrungen unten an der Kamera-Halterung 110 eingeschraubt werden. So wird die Digitalkamera 100 fest bzw. unbeweglich an dem Grundkörper 1a bzw. der Aufnahmevorrichtung 1 befestigt.
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Am vorderen Ende des Grundkörpers 1a bzw. der Aufnahmevorrichtung 1 ist eine längliche Beleuchtung 5 vorgesehen mit einer Lichtquelle 5a am freien Ende. Die Beleuchtung 5 ragt dabei als relativ dünne Stange oder Halterung vom Grundkörper 1a ab und leuchtet gemäß 4 mit der Lichtquelle 5a von schräg oben auf den vorderen Bereich des Refraktometers 4 zur Messung bzw. besseren Erkennung einer Probe. Eine Stromversorgung für die Beleuchtung 5 bzw. die Lichtquelle 5a ist nicht dargestellt, ist jedoch leicht vorstellbar, beispielsweise als Batterie oder Akku in einer verschließbaren Öffnung an der Unterseite des Grundkörpers 1a. Eventuell kann auch, zugegebenermaßen mit etwas mehr Aufwand für Verkabelung, vom Anschlussstecker 100b der Digitalkamera 100 ein Zweigkabel zur Beleuchtung 5 geführt sein.
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Die Darstellungen der 4 und vor allem 5 zeigen die Anbindung der Digitalkamera 100 bzw. der Objektivöffnung 100a an das Refraktometer 4 bzw. die Augenöffnung 4a. Die Digitalkamera 100 ist nämlich direkt an das Refraktometer 4 angelegt. Dabei ist die Digitalkamera 100 so eingestellt bzw. fokussiert, dass sie wie ein menschliches Auge durch eine Linse 4b im Refraktometer 4 genau dasselbe Bild, und auch in voller Schärfe, erfasst wie ein Blick einer Bedienperson in das Refraktometer. Unter Umständen kann vorteilhaft eine Digitalkamera 100 mit Autofokus verwendet werden.
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Es ist auch zu erkennen, dass die Objektivöffnung 100a etwas in die Augenöffnung 4a hineinsteht. Deswegen ist für diese Endstellung ein ausschließlich vertikales Einsetzen des Refraktometers 4 in seine Halterung 2 bzw. an die Aufnahmevorrichtung 1 nicht möglich. Für dieses direkte Anliegen bzw. Hineinstehen ist eben die Längsbewegbarkeit von Refraktometer 4 und Digitalkamera 100 zueinander bzw. der Messgerät-Halterung 2 vorgesehen. Der zurücklegbare Längsweg ist eben im Wesentlichen an diese Eingriffslänge anzupassen. Er dient auch dazu, bei nach vorne gezogener Messgerät-Halterung 2 das Refraktometer 4 leicht einsetzen zu können ohne dabei störend an der Digitalkamera 100 hängen zu bleiben.
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Somit ermöglicht die Digitalkamera 100, insbesondere über den Anschlussstecker 100b, eine Aufnahme und Auswertung der Messung mittels des Refraktometers 4 einer entsprechenden Flüssigkeit. Wie eingangs erwähnt, kann nun eine vielfältige Weiterverarbeitung vorgenommen werden, beispielsweise über einfache digitale Darstellung auf einem Monitor, Versenden der entsprechenden Aufnahme sowie halbautomatisierte oder vollautomatische Weiterverarbeitung mit Bilderkennung odgl.. Da in einem Refraktometer 4 eine Darstellung von zwar nicht genormten Skalen erfolgt, diese aber gleichwohl mittels Ziffern sowie eventuell Beschriftung selbsterklärend sind für bestimmte Messwerte, ist eine Digitalisierung leicht möglich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008037275 A1 [0002]
- JP 2004150923 A [0002]
- DE 102010028319 A1 [0002]
