DE102016203403A1 - Method for operating a motor vehicle lighting device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftfahrzeug-Beleuchtungseinrichtung, bei dem Lichtstrahlen von wenigstens einer LED wenigstens eines LED-Lichtmoduls der Kraftfahrzeug-Beleuchtungseinrichtung emittiert werden. Zumindest ein Teil der unmittelbar auf einen Reflektor des LED-Moduls fallenden Lichtstrahlen der wenigstens einen LED dient als Primärstrahlung zur Ausleuchtung des Reflektors und damit zur Bereitstellung einer Lichtfunktion. Bei dem Verfahren werden zumindest solche emittierte Lichtstrahlen der wenigstens einen LED, die nicht unmittelbar auf den Reflektor gerichtet sind, unter Verwendung wenigstens eines optischen Zusatzelementes zunächst auf einen Bereich (B2) des Reflektors gerichtet und dann vom Reflektor nach außen aus dem LED-Lichtmodul herausreflektiert. Erfindungsgemäß werden die vom optischen Zusatzelement gerichteten Lichtstrahlen auf einen Bereich (B2) des Reflektors gerichtet, dessen durch die Primärstrahlung bedingte Ausleuchtungsgrad (A) unterhalb eines bestimmten Grenzwertes (Amin) liegt.The invention relates to a method for operating a motor vehicle lighting device, in which light beams of at least one LED of at least one LED light module of the motor vehicle lighting device are emitted. At least part of the light beams of the at least one LED which directly fall on a reflector of the LED module serves as primary radiation for illuminating the reflector and thus for providing a light function. In the method, at least those emitted light beams of the at least one LED, which are not directed directly to the reflector, first directed to a region (B2) of the reflector using at least one additional optical element and then reflected outwardly from the LED light module by the reflector , According to the invention, the light rays directed by the additional optical element are directed onto a region (B2) of the reflector whose degree of illumination (A) caused by the primary radiation is below a certain limit value (amine).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftfahrzeug-Beleuchtungseinrichtung mit den Merkmalen vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a method for operating a motor vehicle lighting device having the features of the preamble of
Ein derartiges Verfahren ist aus der
In der
Aus der
Bei Einsatz von LEDs als Lichtquellen in einer Beleuchtungseinrichtung, sei es beispielsweise als Scheinwerfereinheit oder auch als Heckleuchte, ist eine LED gewöhnlich auf einer Platine befestigt. Mehrere LEDs werden möglichst auf einer Platine zusammengefasst und gleichmäßig auf dieser verteilt, um eine möglichst gleichmäßige, homogene Ausleuchtung eines /mehrerer den LEDs zugeordneten Reflektors/Reflektoren zu ermöglichen. When using LEDs as light sources in a lighting device, be it for example as a headlamp unit or as tail lamp, an LED is usually mounted on a circuit board. Several LEDs are combined as possible on a board and evenly distributed on this, in order to allow the most even, homogeneous illumination of one / more LEDs associated reflectors / reflectors.
Mit der Anzahl der LEDs und der Größe einer Platine steigen jedoch der Bauraumbedarf und die Kosten für eine Beleuchtungseinrichtung spürbar an. With the number of LEDs and the size of a board, however, the space requirement and the cost of a lighting device increase noticeably.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftfahrzeug-Beleuchtungseinrichtung bereitzustellen, welches einen effizienten Betrieb einer Beleuchtungseinrichtung gestattet. The invention is based on the object to provide a method for operating a motor vehicle lighting device, which allows efficient operation of a lighting device.
Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, auch eine geeignete Beleuchtungseinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitstellen zu können. Furthermore, the invention is based on the object to be able to provide a suitable illumination device for carrying out the method according to the invention.
Die vorliegenden Aufgaben werden mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 4 gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen beziehungsweise Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweils abhängigen Ansprüchen zu entnehmen. The present objects are achieved with the features of
Zunächst geht die Erfindung von einem Verfahren zum Betreiben einer Kraftfahrzeug-Beleuchtungseinrichtung aus, bei dem Lichtstrahlen von wenigstens einer LED wenigstens eines LED-Lichtmoduls der Kraftfahrzeug-Beleuchtungseinrichtung emittiert werden. Zumindest ein Teil der unmittelbar auf einen Reflektor des LED-Moduls fallenden Lichtstrahlen der wenigstens einen LED dient als so genannte Primärstrahlung zur Ausleuchtung des Reflektors und damit zur Bereitstellung einer Lichtfunktion. Die Lichtfunktion kann beispielsweise ein Schluss- und/oder Bremslicht sein. Bei dem Verfahren werden zumindest solche emittierte Lichtstrahlen der wenigstens einen LED, die nicht unmittelbar auf den Reflektor gerichtet sind, unter Verwendung wenigstens eines optischen Zusatzelementes zunächst auf einen Bereich des Reflektors gerichtet und dann erst vom Reflektor nach außen aus dem LED-Lichtmodul heraus reflektiert. First, the invention proceeds from a method for operating a motor vehicle lighting device, in which light beams are emitted by at least one LED of at least one LED light module of the motor vehicle lighting device. At least part of the light beams of the at least one LED which fall directly on a reflector of the LED module serve as so-called primary radiation for illuminating the reflector and thus for providing a light function. The light function may be, for example, a tail and / or brake light. In the method, at least those emitted light beams of the at least one LED, which are not directly directed to the reflector, initially directed to a region of the reflector using at least one additional optical element and then reflected from the LED light module to the outside only from the reflector.
Ein LED-Lichtmodul im Sinne der Erfindung besteht aus wenigstens einer Platine mit einer oder mehreren LEDs, wobei die Platine zumindest einem Reflektor zugeordnet ist. Dabei kann eine Beleuchtungseinrichtung als so genannte Voll-LED-Beleuchtungseinrichtung ausgebildet sein, also ausschließlich LEDs als Lichtquellen aufweisen. Es ist aber auch durchaus denkbar und noch überwiegend üblich, dass Kraftfahrzeug-Beleuchtungseinrichtungen neben LED-Lichtmodulen auch andere Lichtquellen, wie beispielsweise Glühlampen, Halogen- oder Gasentladungslampen aufweisen. An LED light module according to the invention consists of at least one board with one or more LEDs, wherein the board is associated with at least one reflector. In this case, a lighting device can be configured as a so-called full-LED lighting device, that is to say exclusively having LEDs as light sources. However, it is also conceivable and still predominantly customary for motor vehicle lighting devices to have not only LED light modules but also other light sources, such as incandescent lamps, halogen or gas discharge lamps.
Die Erfindung schlägt nun vor, dass die vom optischen Zusatzelement gerichteten Lichtstrahlen auf einen Bereich des Reflektors gerichtet werden, dessen durch die Primärstrahlung bedingter Ausleuchtungsgrad unterhalb eines bestimmten Grenzwertes liegt. The invention now proposes that the light rays directed by the optical additional element are directed onto a region of the reflector, whose degree of illumination caused by the primary radiation is below a certain limit value.
Mit anderen Worten werden die Lichtstrahlen vom optischen Zusatzelement auf solche Bereiche des Reflektors gerichtet, bei denen ohne Einsatz des optischen Zusatzelementes die Primärstrahlung nicht ausreichen würde, einen gewünschten Ausleuchtungsgrad zu erzielen. In other words, the light rays are directed by the additional optical element to those areas of the reflector, in which without the use of the additional optical element, the primary radiation would not be sufficient to achieve a desired degree of illumination.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann eine Beleuchtungseinrichtung äußerst effizient betrieben werden. Es führt zu einer sehr homogenen Ausleuchtung eines zu einer Lichtfunktion beitragenden Reflektors. Somit trägt es zu einer erhöhten Sicherheit und zu einem verbesserten Erscheinungsbild der Beleuchtungseinrichtung bei. By the method according to the invention, a lighting device can be operated extremely efficiently. It leads to a very homogeneous illumination of a contributing to a light function reflector. Thus, it contributes to increased safety and improved appearance of the lighting device.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens werden emittierte Lichtstrahlen mehrerer LEDs jeweils auf unterschiedliche, derartige Bereiche des Reflektors gerichtet. Es ist durchaus denkbar, dass aus technischen und/oder designbedingten Gründen mehrere solcher Bereiche entstehen, deren Ausleuchtungsgrad verbessert werden muss. Insofern ermöglicht die Weiterbildung des Verfahrens eine sehr flexible Problemlösung. According to a development of the method, emitted light beams of a plurality of LEDs are respectively directed to different, such areas of the reflector. It is quite conceivable that for technical and / or design-related reasons, several such areas arise, the degree of illumination must be improved. In this respect, the development of the method allows a very flexible problem solution.
Wie bereits erwähnt, betrifft die Erfindung auch eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. As already mentioned, the invention also relates to a lighting device for a motor vehicle for carrying out the method according to the invention.
Eine solche Beleuchtungseinrichtung weist wenigstens ein LED-Lichtmodul mit wenigstens einem Reflektor und wenigstens einer Platine auf. Auf der wenigstens einen Platine des LED-Lichtmoduls ist wenigstens eine dem Reflektor zugeordnete LED angeordnet, von der Lichtstrahlen in Richtung des Reflektors zur Erzeugung einer Lichtfunktion emittiert werden oder zumindest emittierbar sind. Such a lighting device has at least one LED light module with at least one reflector and at least one circuit board. At least one LED associated with the reflector is arranged on the at least one printed circuit board of the LED light module, from which light beams are emitted in the direction of the reflector for generating a light function or at least are emissivatable.
Erfindungsgemäß weist die Platine eine quer zu einer Haupt-Abstrahlrichtung der Kraftfahrzeug-Beleuchtungseinrichtung verlaufende Längserstreckung auf, die kürzer ist als eine Längserstreckung des Reflektors. Hierdurch wird, in Längserstreckung der Platine betrachtet, wenigstens ein Bereich des Reflektors gebildet, der außerhalb der Platine liegt, wobei der wenigstens einen LED wenigstens ein optisches Zusatzelement zugeordnet ist. Durch das optische Zusatzelement sind von der wenigstens einen LED emittierte Lichtstrahlen, welche nicht unmittelbar auf den Reflektor gerichtet sind, auf den wenigstens einen, außerhalb der Platine liegenden Bereich des Reflektors richtbar. According to the invention, the circuit board has a longitudinal extension running transversely to a main emission direction of the motor vehicle illumination device, which length is shorter than a longitudinal extension of the reflector. As a result, viewed in the longitudinal extent of the board, at least a portion of the reflector is formed, which is outside the board, wherein the at least one LED is assigned at least one additional optical element. As a result of the additional optical element, light rays emitted by the at least one LED, which are not directed directly onto the reflector, can be directed onto the at least one region of the reflector lying outside the printed circuit board.
Eine derartige Beleuchtungseinrichtung kann sehr kostengünstig und kompakt gehalten werden, da sich die Platine nicht über die gesamte Länge des Reflektors erstreckt. Dennoch kann die Beleuchtungsreinrichtung sehr effizient mit dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben und ein zufriedenstellender Ausleuchtungsgrad in allen Bereichen des Reflektors erzielt werden. Such a lighting device can be kept very inexpensive and compact because the board does not extend over the entire length of the reflector. Nevertheless, the illumination device can be operated very efficiently with the method according to the invention and a satisfactory degree of illumination can be achieved in all areas of the reflector.
Unter „Haupt-Abstrahlrichtung“ im Sinne der Erfindung wird die Richtung der Lichtstrahlen verstanden, in der die Lichtstrahlen aus dem LED-Lichtmodul bzw. aus einer Lichtscheibe der Beleuchtungseinrichtung nach außen treten, damit eine bestimmte Lichtfunktion wahrgenommen werden kann. The term "main emission direction" in the sense of the invention is understood to be the direction of the light rays in which the light rays exit the LED light module or out of a lens of the illumination device so that a specific light function can be perceived.
Unter „Längserstreckung“ im Sinne der Erfindung soll diejenige Erstreckung eines Körpers verstanden werden, in die sich der Körper am längsten erstreckt. Bei einer im Grundriss rechteckigen Platine beispielsweise verläuft die Längserstreckung somit parallel zu den Längsseiten der Platine. Das Gleiche gilt für einen im Grundriss rechteckigen Reflektor. "Longitudinal extension" in the sense of the invention is to be understood to mean that extent of a body into which the body extends the longest. For example, in the case of a board which is rectangular in plan, the longitudinal extent runs parallel to the longitudinal sides of the board. The same applies to a reflector rectangular in plan.
Vom Begriff „Längserstreckung“ soll der Begriff „Flächenausrichtung“ unterschieden werden. Unter „Flächenausrichtung“ im Sinne der Erfindung soll verstanden werden, wie ein flächiger Körper im Raum ausgerichtet ist. Ein flächiger Körper, wie eine Platine, kann beispielsweise horizontal, vertikal oder auch schräg ausgerichtet sein. So können bei einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung unterschiedliche Kombinationen von Längserstreckung und Flächenausrichtung vorliegen. Es ist zum Beispiel der Fall denkbar, dass sowohl die Flächenausrichtung der Platine als auch deren Längserstreckung horizontal oder vertikal verlaufen. Es kann auch durchaus sein, dass Flächenausrichtung und Längserstreckung der Platine „auseinanderfallen“, also beispielsweise die Flächenausrichtung der Platine vertikal, deren Längserstreckung jedoch horizontal verläuft. The term "longitudinal extension" is intended to distinguish the term "surface orientation". Under "surface orientation" in the context of the invention is to be understood as a flat body is aligned in space. A flat body, such as a board, for example, can be horizontally, vertically or obliquely aligned. Thus, in a lighting device according to the invention, different combinations of longitudinal extension and surface orientation may be present. It is for example the case conceivable that both the surface orientation of the board and its longitudinal extent are horizontal or vertical. It may well be that surface orientation and longitudinal extent of the board "fall apart", so for example, the area orientation of the board vertically, but the longitudinal extent is horizontal.
Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, wenn das wenigstens eine optische Zusatzelement ein lichtreflektierendes und/oder ein lichtbrechendes Bauteil ist. Beide Varianten, wobei auch Kombinationen aus Reflektion und Brechung denkbar sind, stellen gut beherrschbare Techniken dar und ermöglichen kompakte Bauweisen. It has proved to be advantageous if the at least one additional optical element is a light-reflecting and / or a refractive component. Both variants, whereby combinations of reflection and refraction are conceivable, represent well manageable techniques and allow compact designs.
Üblicherweise müssen bei lichtreflektierenden Bauteilen diese in einem gesonderten Arbeitsschritt mit einer reflektierenden Schicht überzogen werden. Um dies umgehen zu können, kann es zweckmäßiger sein, wenn das wenigstens eine optische Zusatzelement als lichtbrechendes Bauteil ausgebildet ist. Das lichtbrechende Bauteil kann schirmartig über der wenigstens einen LED angeordnet sein und optische Strukturen aufweisen, mit denen eine Brechung eines Teils der emittierten Lichtstrahlen in Richtung auf den wenigstens einen, außerhalb der Platine liegenden Bereich des Reflektors durchführbar ist. In the case of light-reflecting components, these usually have to be coated with a reflective layer in a separate working step. To be able to circumvent this, it may be more expedient if the at least one additional optical element is designed as a refractive component. The refractive component can be arranged in the form of an umbrella over the at least one LED and have optical structures with which a refraction of a part of the emitted light beams in the direction of the at least one, outside the board lying area of the reflector is feasible.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausbildung des Erfindungsgedankens weist die Platine mehrere, dem Reflektor zugeordnete LEDs auf, wobei das wenigstens eine optische Zusatzelement im Bereich einer solchen LED angeordnet ist, die einem besagten, außerhalb der Platine liegenden Bereich des Reflektors am nächsten liegt. In a further advantageous embodiment of the inventive concept, the board has a plurality of LEDs associated with the reflector, wherein the at least one additional optical element is arranged in the region of such an LED which is closest to a said region of the reflector lying outside the board.
Durch eine solche Ausbildung werden die Voraussetzungen zu einer effektiven Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und damit zu einer Erhöhung der Lichtausbeute der Beleuchtungseinrichtung verbessert. By means of such a design, the prerequisites for an effective implementation of the method according to the invention and thus for an increase in the luminous efficacy of the illumination device are improved.
Die Erfindung betrifft aber auch ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betreibbar ist. However, the invention also relates to a motor vehicle with at least one illumination device according to the invention, which can be operated by the method according to the invention.
Ein solches Kraftfahrzeug ist durch eine gute Sichtbarkeit und Signalwirkung seiner Beleuchtungseinrichtungen gekennzeichnet. Such a motor vehicle is characterized by good visibility and signal effect of its lighting devices.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden anhand der Figuren in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche, vergleichbare oder funktional gleiche Bauteile, wobei entsprechende oder vergleichbare Eigenschaften und Vorteile erreicht werden, auch wenn eine wiederholte Beschreibung weggelassen ist. Preferred embodiments of the invention are illustrated in the figures and will be explained in more detail with reference to the figures in the following description. Here, the same reference numerals refer to the same, comparable or functionally identical components, with corresponding or comparable properties and advantages are achieved, even if a repeated description is omitted.
Es zeigen, jeweils schematisch It show, each schematically
Zunächst wird auf die
Die Beleuchtungseinrichtung
Der Reflektor
Unterhalb vom Reflektor
Durch die Platine
Auf der Unterseite der Platine
Zur Realisierung der Lichtfunktion des LED-Lichtmoduls LLM1 werden durch die LEDs
Dies führt zu einer gewollten Ausleuchtung des Reflektors
Wie ersichtlich wird, ist die Platine
Allerdings ist die Längserstreckung l1 der Platine
Auf Grund der bekannten Abstrahlcharakteristik von LEDs führt dies dazu, dass ein Bereich B1 des Reflektors
In dem Bereich des Reflektors
Aus diesem Grund ist der LED
Auf diese Weise werden von der LED
Konkret ist das optische Zusatzelement
Anhand der
Mit Amax ist ein maximaler Ausleuchtungsgrad des Reflektors
Es ist ersichtlich, dass, ausgehend vom linken Rand des Reflektors
Der mindestens zu erreichende Ausleuchtungsgrad Amin stellt eine Art Grenzwert dar, der mit Verlassen des Bereichs B1 in Längserstreckung l der Beleuchtungseinrichtung
Der Bereich B1 des Reflektors
Es ist ersichtlich, dass der Ausleuchtungsgrad A ab der Längserstreckung l1 der Platine
Daher werden erfindungsgemäß mittels des optischen Zusatzelementes
Durch das erfindungsgemäße Verfahren und eine geeignete Ausbildung der Beleuchtungseinrichtung
Mit Bezug auf
Es ist erkennbar, dass in diesem Fall über der LED
Das optische Zusatzelement
Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel ist die Beleuchtungseinrichtung
Das LED-Lichtmodul LLM3, welches in einem Gehäuse
Mit l ist wiederum eine Längserstreckung der Beleuchtungseinrichtung
Die Längserstreckung l1 der Platine
Auf Grund der mittigen Positionierung der Platine
Mit Hilfe der optischen Zusatzelemente
Dies ist möglich, obwohl nur eine solche Platine
Abweichend von den in den
Schließlich wird in
Abweichend von den Ausführungsbeispielen ist es jedoch denkbar, eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hergerichtet ist, auch als Scheinwerfer oder beliebige andere Beleuchtungseinrichtung am oder im Kraftfahrzeug K auszubilden. Notwithstanding the embodiments, it is conceivable, however, to design a lighting device according to the invention, which is prepared for carrying out the method according to the invention, as a headlight or any other lighting device on or in the motor vehicle K.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- (Kraftfahrzeug)Beleuchtungseinrichtung (Vehicle) lighting device
- 22
- (Kraftfahrzeug)Beleuchtungseinrichtung (Vehicle) lighting device
- 1010
- Gehäuse casing
- 1111
- Reflektor reflector
- 1212
- Platine circuit board
- 1313
- LEDs (lichtemittierende Dioden) LEDs (light emitting diodes)
- 1414
- LED (lichtemittierende Diode) LED (light emitting diode)
- 1515
- LEDs (lichtemittierende Dioden) LEDs (light emitting diodes)
- 1616
- Reflektor reflector
- 17, 17‘17, 17 '
- optisches Zusatzelement optical additional element
- 1818
- Lichtscheibe Lens
- 2020
- Gehäuse casing
- 2121
- Platine circuit board
- 2222
- Reflektor reflector
- 2323
- LED (lichtemittierende Diode) LED (light emitting diode)
- 2424
- LED (lichtemittierende Diode) LED (light emitting diode)
- 2525
- LED (lichtemittierende Diode) LED (light emitting diode)
- 2626
- optisches Zusatzelement optical additional element
- A A
- Ausleuchtungsgrad des Reflektors Illumination level of the reflector
- A‘ A '
- korrigierter Ausleuchtungsgrad des Reflektors corrected degree of illumination of the reflector
- Amax Amax
- maximaler Ausleuchtungsgrad des Reflektors maximum degree of illumination of the reflector
- Amin Amin
- mindestens zu erreichender Ausleuchtungsgrad des Reflektors at least to reach degree of illumination of the reflector
- B1 B1
- Bereich des Reflektors mit ausreichendem Ausleuchtungsgrad Area of the reflector with sufficient illumination
- B2, B3 B2, B3
- Bereiche des Reflektors mit unzureichendem Ausleuchtungsgrad Areas of the reflector with insufficient illumination
- HA HA
- Hauptabstrahlrichtung main radiation
- K K
- Kraftfahrzeug motor vehicle
- l l
- Längserstreckung der Beleuchtungseinrichtung Longitudinal extension of the illumination device
- l1 l1
- Längserstreckung der Platine Longitudinal extension of the board
- l2 l2
- Längserstreckung des Reflektors Longitudinal extension of the reflector
- L1, L2 L1, L2
- Lichtstrahlen light rays
- L1‘, L2‘L1 ', L2'
- gerichtete (reflektierte oder gebrochene) Lichtstrahlen directed (reflected or refracted) light rays
- LLM1 LLM1
- LED-Lichtmodul LED light module
- LLM2 LLM2
- LED-Lichtmodul LED light module
- LLM3 LLM3
- LED-Lichtmodul LED light module
- S S
- Strukturen structures
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2012/079104 A1 [0002] WO 2012/079104 A1 [0002]
- DE 10115868 A1 [0003] DE 10115868 A1 [0003]
- DE 10007403 A1 [0004] DE 10007403 A1 [0004]
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DE102016203403.0A DE102016203403A1 (en) | 2016-03-02 | 2016-03-02 | Method for operating a motor vehicle lighting device |
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DE102016203403.0A DE102016203403A1 (en) | 2016-03-02 | 2016-03-02 | Method for operating a motor vehicle lighting device |
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DE102016203403A1 true DE102016203403A1 (en) | 2017-09-07 |
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-
2016
- 2016-03-02 DE DE102016203403.0A patent/DE102016203403A1/en active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R163 | Identified publications notified | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F21S0008100000 Ipc: F21S0043000000 |
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