Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Furniers aus Rattan, ein Furnierblatt, ein Formbauteil und die Verwendung eines derart hergestellten Furniers.
Furniere werden üblicherweise aus Holz gefertigt und kommen als dekorative Bauteile oder Zierteile in unterschiedlichen Anwendungen zum Einsatz. Furniere können als dekorative Beschichtung oder Einlegearbeiten von z.B. Möbeln oder Musikinstrumenten dienen. Furniere können aber auch in unterschiedlichster Ausgestaltung und unterschiedlichen Oberflächen als Dekorationselemente in Gehäusen von elektrischen Geräten oder als Innenausstattung von Fahrzeugen zum Einsatz kommen. Durch den Einsatz eines Furniers soll bei einem Gegenstand durch eine entsprechende Wahl der Holzart sowie durch ein entsprechend optisches Erscheinen des Holzes ein erwünschter, insbesondere hochwertiger, Eindruck erzeugt werden. Bei der individuellen Gestaltung von Furnieren erweist sich die Auswahl des Holzes in Bezug auf Oberflächenbeschaffenheit und Farbe als sehr aufwendig und teuer.
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Ein Verfahren zur Herstellung eines Furniers, wobei flache Verbindungselemente und Rohrelemente abwechselnd zu einem Block zusammengefügt werden und anschließend quer zur Ausrichtung der Rohrelemente geschnitten werden ist aus
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Herstellung eines individuellen Furniers einfacher und kostengünstiger erfolgt. Weitere Aufgaben bestehen in der Angabe eines Furnierblattes, eines Flächenbauteils sowie einer Verwendung für ein solches Furnierblatt bzw. Flächenbauteil.
Diese Aufgaben werden mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Furniers in Form eines Furnierblattes zeichnet sich durch folgende Verfahrensschritte aus
Unter einem Grundkörper wird im Weiteren eine Platte oder ein Block verstanden. Bei einer Platte sind hierbei die Profile in einer einzelnen Schicht bzw. Lage nebeneinander angeordnet. Bei einem Block sind die Profile in mehreren Schichten bzw. Lagen nebeneinander und übereinander angeordnet.
Unter dem Begriff Schneiden im Schritt d) wird im Folgenden jede Art der mechanischen Abtrennung eines Furnierblattes von dem Grundkörper verstanden, insbesondere wird hierunter Sägen, Messerschneiden, Laserscheiden oder Wasserstrahlschneiden verstanden.
Unter dem Begriff Profil in Schritt b) ist im Folgenden ein Profilholz beliebiger Länge aus Rattan mit beliebigem Querschnitt, insbesondere quadratischen, rechteckigen, mehreckigen oder runden Querschnitt zu verstehen. Das Profilholz wird dabei aus dem Vollmaterial einer Rattanstange hergestellt. Ein in Schritt c) beschriebener Grundkörper kann im Weiteren einen quadratischen, rechteckigen, mehreckigen oder runden Querschnitt aufweisen. Insbesondere wird das Profil aus dem Kernmaterial der Rattanstange gewonnen.
Im Unterschied zu Bambus, welches im Kern hohl ist, ist eine Rattanstange ein Vollmaterial und besitzt entlang des gesamten Durchmessers in Längsrichtung verlaufende Röhrchen. Bambus weist zwar ebenfalls eine in Längsrichtung verlaufende Röhre auf. Diese Röhre wird allerdings an den Nodien (Knotenpunkten) des Bambus durch eine querliegende Wand (Diaphragma) unterteilt. Bambus weist somit keine durchgängig in Längsrichtung verlaufende Röhre auf. Im Folgenden wird somit unter einem Röhrchen eine Röhre verstanden, welche im Wesentlichen entlang der gesamten Länge des Profils bzw. der Rattanstange verläuft.
Das in Schritt c) beschriebene Fügen der Profile zu einem Grundkörper kann durch Kleben und/oder Pressen erfolgen. Benachbarte Profile können z.B. vollflächig miteinander verleimt werden. Es ist aber auch möglich, dass die Profile zu einem Grundkörper gepresst werden. Es ist aber auch möglich, dass die einzelnen Profile mittels Nut-Feder-Verbindungen oder Schwalbenschwanz-Verbindungen zu einem Grundkörper miteinander verbunden werden können. Der Grundkörper kann hierbei eine beliebige dreidimensionale Form aufweisen. Wie bereits oben beschrieben, kann der Grundkörper eine einlagig aus Profilen gebildete Platte oder ein mehrlagig aus Profilen gebildeter Block sein. Bei dem Kleber handelt es sich insbesondere um einen temperatur- und feuchtigkeitsbeständigen Kleber.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, einfach und kostengünstig individuelle Furnierblätter zu produzieren. Ferner kann durch das Verfahren sichergestellt werden, dass vorgegebene Muster des Furniers in ihrer Herstellung reproduzierbar sind. Das erfindungsgemäße Verfahren verwendet als Ausgangsmaterial Rattan.
Rattan ist ein Produkt aus dem Stamm der Rattanpalme, welches in Form von Rattanstangen geerntet und weiterverarbeitet wird. Die Rattanstange setzt sich aus vielen kleinen Röhrchen zusammen, welche in Längsrichtung des Stamms, also der Rattanstange ausgerichtet sind. Rattan sowie holzige Gewebe der Palmen und anderer höherer Pflanzen sind kein Holz im engeren Sinn (http://www.kartei-karte.com/card/1931907/vergleichen-sie-holz-strukturen-von-a-bambus-b-palme).
Unter einem Furnier wird im Weiteren eine dünne Deckschicht verstanden, welches geeignet ist, auf ein zu veredelndes Produkt aufgebracht zu werden. Das Furnier liegt insbesondere in Form eines Furnierblattes vor.
Wie bereits oben beschrieben, können die Profile z.B. einen dreieckigen, viereckigen (quadratisch oder rechteckig) oder sechseckigen Querschnitt aufweisen. Zweckmäßig können die Profile einen Querschnitt aufweisen, so dass bei der Verbindung der Profile zu einem Grundkörper gemäß Schritt c) keine Hohlräume zwischen den Profilen entstehen.
Die in Schritt c) verwendeten Profile können unterschiedliche und/oder gleiche Längen aufweisen. Durch die Anordnung der Profile in Schritt c) kann ein Grundkörper mit individuellem Muster aus in unterschiedliche Richtungen verlaufenden Röhrchen erstellt werden. Dadurch ist es möglich, Furnierblätter intarsienähnlicher Optik herzustellen.
Bei den Profilen kann es sich um Profile handeln, welche aus unbehandelten Rattanstangen gewonnen wurden, im Weiteren als unbehandelte Profile bezeichnet. Es ist aber auch möglich, dass die Profile mit einem aus
Insbesondere ist es möglich, dass der in Schritt c) erzeugte Grundkörper aus behandelten und unbehandelten Profilen aufgebaut wird. Insbesondere weisen die einzelnen Profile, aus denen der Grundkörper aufgebaut wird, eine gleiche Farbgebung auf.
Für den Fall, dass ein Grundkörper in Form eines Blocks aufgebaut werden soll, kann in einer Ausführungsform der Erfindung in einem Schritt b1) aus den in Schritt b) erzeugten Profilen Platten mit einer Ober- und Unterseite hergestellt werden. Anschließend werden im Schritt c) die derart hergestellten Platten zu einem Grundkörper (Block) gefügt. Hierdurch können sich weitere Vorteile hinsichtlich der Herstellung individueller Furniere ergeben. So ist es z.B. möglich, dass mehrere Platten unterschiedlicher Dicke oder unterschiedlicher Farbe aufeinander gestapelt werden. Die gestapelten Platten können miteinander gefügt, z.B. verleimt oder verpresst werden oder mittels bekannter Verbindungstechniken miteinander verbunden werden.
Dabei ist es möglich, im Schritt b) erste Platten und zweite Platten herzustellen, wobei bei den ersten Platten die Profile derart angeordnet werden, dass die Röhrchen waagerecht zur Ober- und Unterseite der ersten Platte verlaufen und bei den zweiten Platten die Profile derart angeordnet werden, dass die Röhrchen senkrecht zur Ober- und Unterseite der zweiten Platte verlaufen. Selbstverständlich ist es möglich, dass in Schritt b) auch dritte Platten hergestellt werden, bei denen erste Röhrchen waagerecht und zweite Röhrchen senkrecht zur Ober- und Unterseite der dritten Platte verlaufen. Der in Schritt c) erzeugte blockförmige Grundkörper kann alternierend oder in einer beliebigen Reihenfolge aus ersten und/oder zweiten und/oder dritten Platten aufgebaut werden. Dadurch können Grundkörper mit einem individuellen Muster aufgebaut werden.
Insbesondere kann ein blockförmiger Grundkörper aus mehreren Lagen miteinander gefügten Profilen und Platten aufgebaut sein. Im Gegensatz dazu ist ein plattenförmiger Grundkörper aus einer einzelnen Lage miteinander gefügter Profile aufgebaut.
In einem Grundkörper können einzelne Röhrchen des verwendeten Rattanmaterials senkrecht zueinander ausgerichtet sein. Es ist aber auch möglich, dass ein Grundkörper aus Profilen und/oder Platten derart aufgebaut wird, dass sämtliche Röhrchen innerhalb des Grundkörpers parallel zueinander verlaufen.
Zur Herstellung eines Furnierblattes kann im Schritt d) der Schnitt derart erfolgen, dass die Schnittebene unter einem vorgebbaren Winkel, insbesondere zwischen 0° und 90° zur Längsrichtung und/oder Querrichtung der Röhrchen im Grundkörper verläuft. Insbesondere kann der in Schritt c) erzeugte Grundkörper eine Vorzugsrichtung aufweisen. Der Schnitt gemäß Schritt d) kann dann unter einem vorgebbaren Winkel, insbesondere zwischen 0° und 90° zur Vorzugsrichtung des Grundkörpers erfolgen. Zweckmäßig handelt es sich bei der Vorzugsrichtung des Grundkörpers um die Längsachse des Grundkörpers. Zweckmäßig verlaufen die Röhrchen in dem Grundkörper entlang der Längsachse des Grundkörpers oder senkrecht dazu.
Der Schnitt in Schritt d) kann derart ausgeführt werden, dass während des Schneidevorgangs der Grundkörper um eine Rotationsachse gedreht wird. Dadurch kann ein Schälfurnier erhalten werden.
Der Schnitt gemäß Schritt d) können derart ausgeführt werden, dass das Furnierblatt eine Dicke zwischen 0,3 und 10 mm aufweist.
Zur Durchführung des Schneidevorgangs in Schritt d) wird ein Werkzeug mit einem Keilwinkel von 9-16°, insbesondere 11-14° verwendet. Dadurch wird die Schnittqualität verbessert und erreicht, dass die Schnittfläche, insbesondere im Bereich zwischen den Röhrchen weniger Einrisse aufweist.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann in einem Schritt c1) zumindest auf eine Oberfläche des Grundkörpers, welche senkrecht zu einer Schnittebene verläuft ein Werkstoff aufgebracht werden. Bei diesem Werkstoff kann es sich um eine Beschichtung oder um eine zusätzliche Platte handeln. Durch das Aufbringen des Werkstoffs kann beim Schneiden ein Ausreißen und Ausfransen des Furnierblatts im Randbereich verringert oder vermieden werden. Ferner kann die Qualität des Furnierblatts erhöht werden.
In einem weiteren Schritt c2) kann der Grundkörper mit einer Haltevorrichtung verbunden werden. Diese Haltevorrichtung kann z.B. eine Platte sein, an welche der Grundkörper angebracht ist.
Bevor der Grundkörper im Schritt d) geschnitten wird, kann in einem anschließenden Schritt c3) der Grundkörper befeuchtet werden. Diese Befeuchtung kann z.B. in einem temperierten Flüssigkeitsbad erfolgen. Hierbei kann der Grundkörper in einem Wasserbad bei einer Temperatur zwischen 60° und 95°, bevorzugt zwischen 70° und 85° gewässert werden. Zweckmäßig kann diese Wässerung über einen Zeitraum von 4 bis 12 Stunden erfolgen. Unter einem Flüssigkeitsbad ist hierbei einerseits zu verstehen, dass der Grundkörper vollständig mit Flüssigkeit, z.B. Wasser umspült wird. Andererseits ist hierunter auch zu verstehen, dass der Grundkörper in einem Dampfbehälter von Flüssigkeitsdampf, z.B. Wasserdampf umgeben wird. Ein Vorteil hierbei ist, dass sich das Furnierblatt nach Schritt d) weniger wellt. Ferner wird dadurch die Oberfläche des Furnierblatts verbessert, insbesondere wird die Oberfläche glatter. Ferner wird die Reißfestigkeit des Furnierblatts verbessert.
In einem Schritt d1) kann das Furnierblatt zweckmäßig getrocknet werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann ein in Schritt d) erhaltenes Furnierblatt dadurch weiterverarbeitet bzw. veredelt werden, dass die Röhrchen freigelegt werden. Dies kann durch z.B. Bürst-, Schleif-, Strahl-, Luftdruck oder Laserprozesse erreicht werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann in die Röhrchen und/oder in Bereiche zwischen den Röhrchen eines in Schritt d) erhaltenen Furnierblatts ein flüssiges, pulverförmiges, oder gasförmiges Material ein- und/oder aufgebracht werden und/oder das Furnierblatt einer Hitzebehandlung unterzogen werden. Bei der Flüssigkeit kann es sich hierbei um z.B. Beize, Lacke, Wachse, Harze, Säuren oder Öle handeln. Als pulverförmige Substanz können Mehle z.B. aus mineralischem, synthetischem, metallischem oder organischem Ursprung verwendet werden. Als gasförmige Substanz kann z.B. Wasserdampf, Stickstoff, Argon oder Kohlendioxid verwendet werden. Eine Hitzebehandlung kann z.B. mittels Beflammen oder in einem Temperierofen erfolgen.
Durch diese Maßnahmen ist es möglich, das Furnierblatt individuell optisch zu gestalten Ferner ist es möglich, die Röhrchen durch das eingebrachte Material bzw. die eingebrachten Substanzen abzudichten, zu imprägnieren oder zu tränken, so dass eine Schimmelbildung erschwert wird. Bezüglich des äußeren Erscheinungsbildes des Furnierblatts kann erreicht werden, dass die Oberfläche des Furnierblatts glatt bzw. offenporig erscheint. Die Behandlung kann außerdem zu einer Aufhellung des Furnierblatts führen, wenn entsprechende Mittel, z.B. Bleichmittel oder Beize zum Einsatz kommen. Ferner können Schädlinge innerhalb der Röhrchen beseitigen werden, z.B. durch Begasung durch Kohlendioxid. Schließlich kann das Furnierblatt geschmeidig gemacht werden, z.B. durch die Verwendung von Wasserdampf um eine bessere Verformbarkeit zu erzielen.
In einem weiteren Schritt e) kann auf ein in Schritt d) bzw. Schritt d1) erhaltenes Furnierblatt rückseitig ein Trägermaterial und/oder auf die Sichtseite eines in Schritt d) bzw. Schritt d1) erhaltenes Furnierblatt eine transparente Schicht aufgebracht werden. Unter einem Trägermaterial ist hierbei ein Material zu verstehen, welches dazu geeignet ist, dass das Furnierblatt auf die Oberfläche des Materials aufgebracht werden kann. Das Trägermaterial kann hierbei z.B. ein Vlies, ein Textil oder eine Folie sein. Das Trägermaterial kann aber auch oder zusätzlich zu einem Vlies oder einer Folie, ein Körper mit einer zwei- oder dreidimensionalen Oberfläche sein, z.B. eine Platte oder eine Oberfläche eines Möbelstücks oder einer Fahrzeuginnenverkleidung. Es ist somit beispielhaft möglich, dass ein oder mehrere Furnierblätter auf ein Vlies aufgebracht, z.B. geklebt werden und anschließend die Anordnung aus Furnierblatt und Vlies auf die Oberfläche einer Platte, z.B. Möbeltisch oder Bedienoberfläche eines Fahrzeugs, aufgebracht, z.B. geklebt wird. Mit einem rückseitig aufgebrachten Trägermaterial auf das Furnierblatt kann zusätzlich eine höhere Steifigkeit des Furnierblattes erreicht werden.
Es ist aber auch möglich, dass als Trägermaterial ein Kunststoff verwendet wird. Beispielhaft kann ein Furnierblatt auf ein Vlies aufgebracht und anschließend die Anordnung aus Furnierblatt und Vlies ein - oder vliesseitig mit einem Kunststoff bespritzt werden. Damit ist es möglich, in einem Druck- oder Spritzgussverfahren ein Formteil zu schaffen, welches eine gewünschte körperliche Ausgestaltung aufweist und welches auf zumindest einer Oberfläche eine Schicht aus Vlies und Furnierblatt aufweist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann eine transparente Schicht auf der Sichtseite des Furnierblattes aufgebracht werden. Mit dieser Schicht kann z.B. die Witterungsbeständigkeit verbessert werden, es ist aber auch möglich, der Oberfläche des Furnierblatts eine gewünschte haptische Eigenschaft zu verleihen. Ferner kann durch das Aufbringen einer Schicht ein gewünschter optischer Effekt erzielt werden. Das Aufbringen der Schicht kann mittels Klebeverfahren, als auch mittels Druck, insbesondere 3D-Druckverfahren erfolgen. Mittels 3D-Druckverfahren ist es möglich, auf die sichtbare Oberfläche eines dreidimensional verformten Furnierblattes ein Muster aufzudrucken.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist die Angabe eines Formbauteils, gebildet aus mindestens einem Furnierblatt, welches gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Unter einem Formbauteil ist auch ein Flächenbauteil zu verstehen. Dieses Flächenbauteil bzw. Formbauteil zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass mehrere Furnierblätter aufeinandergestapelt und miteinander verbunden sind. Das Flächenbauteil bzw. Formbauteil erhält dadurch eine erhöhte Steifigkeit. Durch das Aufeinanderstapeln einzelner Furnierblätter kann ein Körper mit einer beliebigen dreidimensionalen Form hergestellt werden.
Es ist aber möglich, dass zur Erhöhung der Steifigkeit des Furnierblattes, das nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Furnierblatt auf ein Trägermaterial aufgebracht ist.
Das durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Furnier kann in beliebigen Anwendungen zum Einsatz kommen. Das Furnier kann beispielsweise im Innen- und/oder Außenbereich eines Fahrzeugs eingesetzt werden. Beim Innenraum kann es sich beispielsweise um eine Fahrgastzelle des Fahrzeugs handeln. Vorstellbar sind auch der Einsatz des Furniers in einem Kofferraum bzw. einem Handschuhfach des Fahrzeugs. Der Einsatz des Furniers im Fahrzeug führt zu einem hochwertigerem Erscheinen bzw. einer Aufwertung des Fahrzeugs. Durch die Verwendung des hochwertigen aber günstigen Rohstoffs Rattan können die Herstellungskosten des Fahrzeugs reduziert werden. Zudem können hierdurch individuelle Flächenbauteil bereitgestellt werden, sodass das Fahrzeug individuell gestaltet werden kann. Ferner können quasi identische Flächenbauteile bereitgestellt werden, um unterschiedliche Fahrzeuge mit gleichen Flächenbauteile zu versehen. Des Weiteren können identisch hergestellte Flächenbauteile als Ersatzteile verwendet werden.
Ein Furnierblatt, welches gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde, kann auf Oberflächen von Möbeln, Haushalts- oder Gebrauchsgegenständen verwendet werden.
Die Erfindung wird im Weiteren anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen
Im Schritt b) werden anschließend aus diesen Rattanstangen Profile 3 erzeugt, wobei die Röhrchen 4 sich in Längsrichtung der Profile 3 erstrecken. Die Rattanstangen werden dabei derart bearbeitet, dass die Profile 3 einen vorgegebenen Querschnitt aufweisen, z.B. einen dreieck-, viereck- oder sechseckförmigen Querschnitt. Die Profile 3 weisen dabei eine Ausbreitungsrichtung in Längsrichtung der Röhrchen 4 auf. In einem Schritt b1) können anschließend aus den in Schritt b) hergestellten Profilen 3 Platten 2 hergestellt werden.
Anschließend werden im Schritt c) die im Schritt b) erzeugten Profile 3 bzw. die in Schritt b1) erzeugten Platten 2 zu einem Grundkörper 1 verarbeitet. Dabei werden die Profile 3 bzw. Platten 2 zweckmäßig miteinander gefügt, z.B. verklebt oder verpresst. Zur Bildung des Grundkörpers 1 werden die Profile 3 bzw. Platten 2 hierzu in einer vorgegebenen Richtung zueinander angeordnet. Benachbarte Profile 3 bzw. Platten 2 sind hierbei derart angeordnet, dass die Röhrchen 4 parallel und/oder senkrecht zueinander verlaufen. Es ist aber auch möglich oder zusätzlich möglich, dass die Profile 3 derart zueinander angeordnet werden, dass die Röhrchen 4 einen vorgegebenen Winkel zueinander aufweisen.
In einem optionalen Schritt c1) kann auf eine Oberfläche des Grundkörpers 1 welche senkrecht zu einer Schnittebene S, S1, S2 verläuft ein Werkstoff 7 aufgebracht werden. Dadurch wird verhindert, dass bei einem Schnitt in Pfeilrichtung (
In einem Schritt d) werden die in Schritt c) erstellten Grundkörpers geschnitten oder gesägt. Dadurch werden Furnierblätter erzeugt. Die Dicke der Furnierblätter kann hierbei auf 0,3 mm bis 10 mm eingestellt werden. Selbstverständlich sind auch geringere oder größere Dicken möglich. In einem optionalen Schritt d1) werden die Furnierblätter getrocknet.
Die hergestellten Furnierblätter können in einem Schritt e) weiterverarbeitet werden. Hierbei können z.B. mehrere Furnierblätter in Form eines Stapels miteinander verbunden werden. Es ist aber auch möglich, dass die Furnierblätter auf der Sichtseite mit einer transparenten oder halbtransparenten Deckschicht beschichtet werden. Die Furnierblätter können rückseitig aber auch zusätzlich mit einer Verstärkungsschicht aufgebaut werden.
Es sei hier darauf hingewiesen, dass die in Schritt a) beschriebene Behandlung der Rattanstangen mit einer Flüssigkeit alternativ auch in Schritt b) erfolgen kann, derart, dass in Schritt b) die erzeugten Profile mit einer Flüssigkeit behandelt werden. Alternativ kann die Behandlung mit einer Flüssigkeit auch in Schritt c) erfolgen, derart, dass der aus den erzeugten Profile aufgebaute Grundkörper mit einer Flüssigkeit behandelt wird.
Der Grundkörper 1 weist eine Oberfläche 1a auf. Auf dieser Oberfläche 1a des Grundkörpers 1 ist ein Werkstoff 7, z.B. eine Platte angebracht. Dieser Werkstoff 7 kann mit dem Grundkörper 1 verklebt sein. Es ist aber auch möglich, dass dieser Werkstoff 7 mit dem Grundkörper 1 lösbar verspannt ist. Der Grundkörper 1 weist eine Schnittebene S auf. Diese Schnittebene S verläuft senkrecht zum Werkstoff 7. Die Schnittrichtung ist in
Die untere Abbildung zeigt eine Anordnung aus zwei aufeinander gestapelten Furnierblättern 5, welche auf ein Trägermaterial 8 aufgebracht sind. Auf der Oberseite des oberen Furnierblattes 5 ist eine transparente Schicht 9 aufgebracht. Das Trägermaterial 8 besteht hierbei aus einem Vlies, einem Textil oder eine Folie 8a, welche rückseitig auf dem Stapel aus Furnierblätter 5 aufgebracht ist. Die Anordnung aus dem Furnierblätterstapel 5 und dem Vlies 8a ist auf einem Träger 8b, z.B. einer Platte aufgebracht.
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