DE102006006314A1

DE102006006314A1 - Vorrichtung zur Messung der Stromstärke

Info

Publication number: DE102006006314A1
Application number: DE102006006314A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Starklauf; Dietrich George; Gerhard Hiemer; Andreas Greif; Uwe Krella; Martin Fink
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 2005-05-25
Filing date: 2006-02-11
Publication date: 2006-11-30
Also published as: WO2006125407A1; DE112006000075A5

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Strommessung, integriert in eine Anschlussvorrichtung. Die Anschlussvorrichtung, bestehend aus mindestens einem Powerpin, welcher einen elektrischen Leiter mit einer Schlitzung aufweist. Der Powerpin ist von einer elektrisch isolierenden Ummantelung umschlossen und über eine Phasenisolierbuchse auf einer Leiterplatte angebunden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Stromstärke, welche in eine Anschlussvorrichtung integriert ist. Die Erfindung wird vorzugsweise zur Bestimmung der Stromstärke im Rahmen einer Drehstromversorgung eingesetzt, vorzugsweise zum Betrieb eines Asynchron-/Synchron-Elektromotors in einem Kraftfahrzeug.

Derartige Vorrichtungen zur Messung der Stromstärke werden beispielsweise als Komponenten von elektrischen Bauteilen in Fahrzeugen, wie beispielsweise Hybridfahrzeugen oder Elektrofahrzeugen, eingesetzt. Hybridfahrzeuge sind Fahrzeuge, die über zwei separate Antriebssysteme verfügen. In der Regel sind dies ein Elektromotor und ein Verbrennungsmotor, welche durch eine elektrische Steuerung koordiniert werden. Die Vorrichtungen zur Messung der Stromstärke können dabei an den Stellen eingesetzt werden, an welchen eine Stromstärkemessung notwendig ist. Hierbei ist insbesondere der Bauraum, vor allem bei Kraftfahrzeugen, durch die Konstruktion und die Ausführung des Kraftfahrzeugs begrenzt und daher besonders zu beachten.

Strommess-Einrichtungen/Vorrichtungen sind hinlänglich bekannt. So ist beispielsweise aus DE-A1-195 49 181 eine Messvorrichtung bekannt, bei der ein Sensor zwischen zwei parallel zueinander verlaufenden Leiterzweigen eines U-förmigen Leiters angeordnet ist. Der Sensor weist einen Mess-Signal-Ausgang auf, an welchem im Falle eines Stromflusses in dem Leiter ein durch das Magnetfeld durch den Stromfluss im Leiter hervorgerufenes Ausgangssignal anliegt, welches proportional zur Stromstärke ist. Der Mess-Signal-Ausgang des Sensors ist zum Ermitteln des in dem Leiter fließenden Stromes mit dem Eingang einer Auswerteeinrichtung verbunden.

Aus EP-A1-578 948 ist eine Einrichtung zur Messung von Leistungs- und/oder Stromkomponenten einer Impedanz, bestehend aus elektronischen Bauteilen, bekannt, welche je ein Hallelement und je einen Spannungs-/Frequenz-Wandler aufweist. Die Bauteile sind von einem elektrischen Leiter umbunden und mit einem gemeinsamen Joch und mit einer Abschirmung versehen. Jedes Bauteil ist auf einer Leiterplatte angeordnet. Der Strom der Impedanz wird durch den Leiter geführt. Eines der Hallelemente wird von einem Hallstrom gespeist, der in Phase zur Spannung der Impedanz liegt.

Aus US-A-5 041 780 ist eine Messvorrichtung offenbart, bei welcher zwei magnetempfindliche Sensoren beiderseits eines Leiters angeordnet sind. Die Mess-Signal-Ausgänge beider Sensoren sind mit den Eingängen eines Differenzgliedes verbunden, wodurch am Ausgang des Differenzgliedes ein Ausgangssignal anliegt, das proportional zu dem den elektrischen Leiter durchfließenden Strom ist.

Schließlich ist aus DE-C1-199 08 652 eine Messvorrichtung zur Bestimmung eines einen elektrischen Leiter durchfließenden Stromes offenbart. Hierzu sind zwei magnetfeldempfindliche Sensoren zur Messung des magnetischen Feldes, das durch den den elektrischen Leiter durchfließenden Strom erzeugt wird, vorhanden. Die Sensoren sind in einem Aufnahmebereich zwischen zwei quer zur Stromrichtung voneinander beabstandeten, im wesentlichen zueinander parallel angeordneten Leiterzweigen des stromführenden Leiters angeordnet und mit einer Auswerteeinrichtung verbunden. Die Sensoren sind mit ihrer Detektionsrichtung jeweils quer zu einer ersten Ebene verlaufend angeordnet, die parallel zur Längserstreckungsrichtung der Leiterzweige und rechtwinklig zu einer durch die Längsachsen der Leiterzweige aufgespannten zweiten Ebene orientiert ist. Die Sensoren sind in unterschiedlichen, jeweils parallel zur zweiten Ebene verlaufenden Messfeldebenen angeordnet oder durchsetzen diese.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Messung der Stromstärke bereitzustellen, die einfach und damit kostengünstig hergestellt werden kann. Weiterhin soll die Vorrichtung möglichst kleinbauend sein. Im Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, den Einfluss des Skineffekts bei der Messung von Wechselstrom zu reduzieren.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Messung der Stromstärke gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der weiteren Beschreibung sowie den Figuren zu entnehmen.

Bei der Erfindung werden zur Strommessung Hallsensoren eingesetzt, wobei in vorzugsweiser Ausführung für jeden zu messenden Strompfad mindestens ein Hallsensor vorhanden ist. Es ist ein geschlitzter elektrischer Leiter vorhanden, welcher den ihn durchfließenden Strom in nahezu zwei gleich große Teilströme aufteilt. Der Strom im elektrischen Leiter und die Teilströme bewirken ein elektrisches bzw. magnetisches Feld, das mit Hilfe von dem/den Hallsensor/en ausgewertet wird.

Wie ausgeführt, kann die Messung mittels eines Hallsensors oder aber auch mit mehreren Hallsensoren vorgenommen werden. Im Weiteren wird die Erfindung mit zwei Hallsensoren in symmetrischer Lage zum Mittelpunkt des geschlitzten elektrischen Leiters beschrieben. Beide Hallsensoren weisen die gleiche Orientierung auf. Die Hallsensoren werden nach Möglichkeit am äußeren Rand des geschlitzten Leiters angeordnet; in vorzugsweiser Ausführung symmetrisch zueinander. Durch die Anordnung am Rand des elektrischen Leiters, d. h. in möglichst weiter Entfernung der Hallsensoren vom Mittelpunkt des geschlitzten elektrischen Leiters, wird die Empfindlichkeit und auch Genauigkeit der Strommessung verbessert. Zugleich wird der Einfluss des Skineffekts bei der Messung von Wechselstrom reduziert.

Der elektrische geschlitzte Leiter bildet zusammen mit einer Phasenisolierbuche beim Zusammenfügen der Vorrichtung eine Messkammer. Im Bereich der Schlitzung des elektrischen Leiters sind die Hallsensoren, wie beschrieben, angeordnet. Steigt der Strom im elektrischen Leiter, nimmt auch die Steigung des Induktionsgradienten in der Messkammer zu. Bei einer Umkehrung der Stromflussrichtung durch den elektrischen Leiter ändert sich das Vorzeichen des Induktionsgradienten. Der Induktionsgradient verhält sich linear zum Strom im elektrischen Leiter.

Die Vorrichtung zur Strommessung weist außerdem die Komponenten einer Stromführungseinheit bzw. Ladungsspeichereinheit mindestens einen sogenannten Busbars auf. Im Weiteren sind Anschlussklemmen, auch als Powerpins bezeichnet, vorhanden. Die Powerpins werden über zwei O-Ringe mit der Phasenisolierbuchse verbunden. Diese Phasenisolierbuchse dient dazu, dass bei der Messvorrichtung, bei welcher in vorteilhafter Weise drei Strommessungen für jede Phase eines Drehstrommotors vorgenommen werden, für jede Stromzuführungsleitung und Phase des Drehstroms gesondert eine Messung vorgenommen wird. Hierzu isoliert die Phasenisolierbuchse die elektrischen Leiter voneinander. Die Stromführung an den Elektromotor erfolgt über die Powerpins. Die Busbars sind über Spacer-Folien voneinander isoliert. Die Hallsensoren können auch in einer Aussparung eines Ringkerns, welcher in der Phasenisolierbuchse angeordnet ist, angeordnet sein.

In vorteilhafter Weise ist die Auswerteelektronik an der Vorrichtung direkt anordenbar, so dass eine Leiterplatte, auf welcher die elektrischen Anschlüsse der Hallsensoren geführt sind, unmittelbar in Nähe anordenbar ist. Auf diese Weise können auch die Hallsensoren und die Auswerteelektronik in beidseitiger Nähe zueinander angeordnet werden. Im Weiteren ist eine Leiterplatte angeordnet, auf welcher die Auswertelektronik vorhanden ist. In vorzugsweiser Ausführung ist diese zugleich die Leiterplatte, auf welche die Ausgänge der Hallsensoren fußen. Auf diese Weise werden die Stromerfassung und die Sensorsignalaufbereitung direkt in den Messvorrichtungen integriert. Dadurch wird erheblicher Bauraum gegenüber bisherigen konventionellen Anwendungen und Lösungen eingespart. Zugleich wird hierdurch ein hohe Integrationsdichte erzielt, was zugleich zu einer erhöhten Zuverlässigkeit der Baugruppe wie auch der Messung führt. Außerdem wird eine deutliche Verringerung von Kontakt- und Verbindungsstellen erreicht. Es ergibt sich eine kompakte und dadurch kostengünstige Bauweise.

Im Weiteren wird die Erfindung anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels anhand von Figuren beschrieben. Hierbei handelt es sich aber um ein reines Ausführungsbeispiel, welches die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform limitiert.

Das konkrete Ausführungsbeispiel betrifft einen Drehstrommotor, wobei die Ströme des Drehstrommotors für jede Phase gemessen werden sollen. Bei dem Drehstrommotor handelt es sich um einen Drehstrommotor zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug.
Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung der Stromstärke;
2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Explosionsdarstellung;
3 und 4 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung der Stromstärke integriert in einer Anschlussvorrichtung;
5 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung der Stromstärke integriert in einer Leistungselektronikkomponente in einer Explosionsdarstellung;
6 einen schematischen Aufbau der Messung als Prinzipzeichnung;
7 einen prinzipiellen Aufbau einer Auswerteschaltung der Hallsensoren und
8 eine Prinzipaufbau eines Verstärkers als Impedanzwandler, welcher in einem Hallsensor nachgeschaltet ist.
In vorteilhafter Weise und zur besseren Verständlichkeit der Beschreibung der Erfindung anhand des konkreten Ausführungsbeispiels werden in den Figuren für gleiche Elemente identische Bezugszeichen verwendet.
In 1 ist ein Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Strommessung offenbart. Die Vorrichtung dient zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug und zur Messung der Ströme eines Drehstrommotors. Es sind daher drei Phasen zu berücksichtigen. Aus diesem Grund sind drei Zuleitungsstücke für den Strom des Drehstrommotors, Powerpins 1 genannt, vorhanden.
Die drei Powerpins 1 sind Bestandteil der Vorrichtung. Jeder Powerpin 1 stellt eine Zuleitung einer Phase des Drehstromes dar. Die Powerpins 1 sind in vorteilhafter Weise von isolierendem Material, vorzugsweise Kunststoff, ummantelt. Die Powerpins 1 sind an eine Isolierbuchse, im Weiteren mit Phasenisolierbuchse 2 bezeichnet, angebunden. Die Phasenisolierbuchse 2 dient dazu, die einzelnen Ströme, welche über die Powerpins 1 der Vorrichtung zugeführt werden, voneinander zu isolieren. In der Phasenisolierbuchse 2 kommt ein Ringkern 3 zum Liegen. Der Ringkern 3 weist einen Luftspalt 4 auf. In diesem Luftspalt 4 kann Mittels eines Hallsensors die magnetische Induktion bestimmt werden. Diese magnetische Induktion ist proportional zum Strom, der durch den vom Ringkern 3 umgebenen elektrischen Leiter fließt. Die Phasenisolierbuchse 2 bildet zusammen jeweils einem Powerpin 1 und der weiteren Vorrichtung jeweils eine Messkammer. Der Leiter 8 weist außerdem zwei symmetrisch zueinander angeordnete Bohrungen 7 auf.
Im Weiteren ist dargestellt, dass der Strom, welcher über die Powerpins 1 zugeführt wird, in der Vorrichtung über einen mittig geschlitzten Leiter 8, einen elektrischen Leiter, geführt wird. Der Leiter 8 weist mittig eine Schlitzung 9 auf, welche den Leiter 8 mittig spaltet. In diese Schlitzung 9 werden die Hallsensoren zur Strommessung eingeführt. Der Leiter 8 weist Bohrungen auf, welche beim Einfügen der Powerpins 1 in die Vorrichtung in Bolzen eingeführt werden, um einen sicheren mechanischen Halt und eine orientierte Lage der Powerpins 1 in der Vorrichtung gewährleisten.
In 2 ist der Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung von 1 in einer Explosionsdarstellung dargestellt. Hierbei ist erkenntlich, dass die Powerpins 1 über zwei O-Ringe 5 und 6 mit der Phasenisolierbuchse 2 verbunden werden. Die Phasenisolierbuchse 2 weist Hülsen 2-1 auf, in welche die Powerpins 1 beim Zusammenfügen eingeführt werden. Die Hülsen 2-1 sind mit der Phasenisolierbuchse 2 fest verbunden, vorzugsweise ist die Phasenisolierbuchse 2 mit den Hülsen 2-1 einstückig hergestellt. Ein Powerpin 1 weist eine Einkerbung 10 auf, welche umlaufend am Powerpin 1 angeordnet ist. Die Hülse 2-1 weist im Gegenzug eine die Hülse 2-1 am oberen offenen Rand umlaufende Rastnase 11 auf. Beim Einfügen des Powerpins 1 in die Hülse 2-1 gewährt die Rastnase 11 im Zusammenspiel mit der Einkerbung 10 einen sicheren Halt des Powerpins 1 in der Phasenisolierbuchse 2.
Aus 3 und 4, welche eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung der Stromstärke integriert in eine Anschlussvorrichtung 12 zeigen, ist erkenntlich, dass die Vorrichtung direkt auf mindestens einer Leiterplatte 13 bzw. einer weiteren Anschlussvorrichtung integriert ist. Die Powerpins 1 sind zusammen mit der Phasenisolierbuchse 2 direkt an die Leiterplatte 13 angeschlossen. Es fügt sich die Auswerteelektronik 14 direkt an, vorteilhaft ebenfalls auf der Leiterplatte 13 integriert.
4 zeigt einen Schnitt durch 3, mittig durch die Powerpins 1 und die gesamte Vorrichtung. Hierbei sind die in 1 beschriebenen, aber nicht dargestellten Bolzen 16 dargestellt, welche in die Bohrungen 7 im Leiter 8 beim Zusammenbau der Vorrichtung zum Liegen kommen.
5 zeigt die Vorrichtung in einer Explosionsdarstellung. Hierbei ist die Auswerteelektronik 14 zusammen mit einer Leistungselektronikkomponente 17 mittels einer Baugruppeneinheit 13-1 auf der Leiterplatte 13 angeordnet. Es ist im weiteren ein erster Busbar 18 und ein zweiter Busbar 19 dargestellt, welche über jeweils eine Spacer-Folie 20 von der Leiterplatte 13 elektrisch isoliert und mechanisch beabstandet sind. Im weiteren sind die Hallsensoren H auf der Leiterplatte 13 angeordnet, derart, dass die Hallsensoren H beim Zusammensetzen der Vorrichtung an den genannten Stellen zum Liegen kommen, nämlich in dem Luftspalten 4 und/oder den Schlitzungen 9.
Zur Verdeutlichung des Messprinzips ist nunmehr anhand von 6 der schematische Aufbau der Messvorrichtung beschrieben. Der Leiter 8 ist mittig geschlitzt. Die Schlitzung 9 ist dargestellt. In diese Schlitzung 9 wird mit mindestens zweier eingebrachter Hallsensoren H1, H2, welche vorzugsweise zueinander symmetrisch zur Mitte des elektrischen Leiters 8 angeordnet sind, der fließende Strom ermittelt. Vorteilhaft ist, dass die elektrischen Anschlüsse der Hallsensoren H1, H2 unmittelbar in Nähe der Auswerteelektronik liegen und somit leitungsbedingte Einflüsse auf die Signale der Hallsensoren weitgehend vermieden werden. In vorteilhafter Weise ist es jedoch auch möglich, den Strom ausreichend genau auch nur mit Einsatz eines einzigen Hallsensors zu messen. Durch die mittige Schlitzung 9 des Leiters 8 teilt sich der durch diesen fließende Strom jeweils zur Hälfte auf. Die Hallsensoren H1 und H2 sind relativ am äußeren Rand des Leiters 8, in der Schlitzung 9, angeordnet. Dies ermöglicht es, eine besondere Empfindlichkeit der Strommessung zu erreichen und zugleich werden Skineffekte vermieden.
In 7 ist ein Teilbereich der Auswerteschaltung zur Auswertung der Signale der Hallsensoren eines elektrischen Leiters in Form einer differenzbildenden Operationsverstärkerschaltung dargestellt. Mit V6 und V7 sind die Spannungen, welche von den Hallsensoren einer Messkammer geliefert werden, bezeichnet. Diese werden über ein Widerstandsnetzwerk dem Operationsverstärker OP1, welcher in vorteilhafter Weise als differenzbildender Operationsverstärker ausgebildet ist, zugeleitet. Als Ausgangssignal liegt das Signal U-Out-Diff vor, welches das Differenzsignal beider Hallsensorspannungen bildet. Da beide Hallsensoren gleich orientiert sind, wird sich in dem ersten Hallsensor gegenüber dem zweiten Hallsensor in einer Messkammer jeweils der Strom mit umgekehrtem Vorzeichen abbilden. Durch die Differenzbildung mittels der Verstärkerschaltung wird faktisch das Ausgangssignal beider Hallsensoren als Summensignal dargestellt. Insoweit wird ein Signal relativ zu dem im elektrischen Leiter 8 fließenden Strom gewonnen.
Die maximale Sättigungsinduktion des eisenamorphen Kernmaterials, welches beim Ringkern 3 vorteilhaft zum Einsatz kommt, ergibt sich bei ca. 1,5 Tesla. Geht man davon aus, dass ein maximaler Strom von 2000 Ampere im elektrischen Leiter 8 fließt, so erreicht die Induktion im Kern maximal 0,5 Tesla. Im gesamten Strommessbereich befindet sich der Kern somit nicht an seiner Aussteuergrenze. Somit ist ein linearer Zusammenhang zwischen Strom und Induktion sichergestellt.
Da in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, welche in 8 als Impedanzwandler, in Form eines dem Hallsensor nachgeschalteten Verstärkers realisiert ist, die weitere Hallsignalauswertungsschaltung eine geringe Verstärkung erfordert, kann mit einer vereinfachten Schaltung, wie in 8 dargestellt, gearbeitet werden. Hierzu dient der Operationsverstärker OP2 als Impedanzwandler. Es handelt sich um eine so genannte Fluss-Sammlerschaltung.

1: Powerpin
2: Phasenisolierbuchse
2-1: Hülse
3: Ringkern
4: Luftspalt
5, 6: O-Ring
7: Bohrung
8: (elektrischer) Leiter
9: Schlitzung
10: Einkerbung
11: Rastnase
12: Anschlussvorrichtung
13: Leiterplatte
13-1: Baugruppeneinheit
14: Auswerteelektronik
16: Bolzen
17: Leistungselektronikkomponente
18, 19: Busbar
20: Spacher-Folie(n)
H: Hallsensor(en)
OP1, OP2: Operationsverstärker

Claims

Vorrichtung zur Strommessung integriert in eine Anschlussvorrichtung bestehend aus mindestens einem Powerpin (1), welcher einen elektrischen Leiter (8) mit einer Schlitzung (9) aufweist, wobei der Powerpin (1) von einer elektrisch isolierenden Ummantelung umschlossen ist, der Powerpin über eine Phasenisolierbuche (2) auf einer Leiterplatte (13) angebunden ist, wobei in der Phasenisolierbuchse (2) mindestens ein Ringkern (3) angeordnet ist, welcher in um den elektrischen Leiter (8) in Höhe der Schlitzung (9) konzentrisch angeordnet ist, wobei mindestens ein Hallsensor (H), in der Schlitzung (9) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (8) im Bereich der Schlitzung (9) in eine Messkammer geführt ist, in welcher mindestens ein Hallsensor (H) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Drehstrommessung in der Vorrichtung drei Powerpins (1) und jeweils mindestens ein Hallsensor (H) für jede Phase eines Drehstromes vorhanden ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leiterplatte (13) vorhanden ist, welche mit der Vorrichtung fest verbunden ist, auf welcher die Hallsensoren (H) elektrisch angebunden sind und eine Auswerteelektronik (14) sowie eine Leistungselektronikkomponente (17) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung im weiteren mindestens einen Busbar (18, 19), welcher über mindestens eine Spacer-Folie (20) von der Leiterplatte (13) beabstandet ist, aufweist und der Busbar (18, 19) mit der Leistungselektronikkomponente (17) elektrisch verbunden ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hallsensoren (H1, H2) zueinander symmetrisch zur Mitte des elektrischen Leiters (8) in der Schlitzung (9) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hallsensoren (H1, H2) am äußeren Rand des elektrischen Leiters (8) in der Schlitzung (9) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteelektronik (14) zur Auswertung der Signale der Hallsensoren (H1, H2) dient und eine differenzbildende Operationsverstärkerschaltung aufweist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hallsensoren (H1, H2) gleich orientiert sind und sich der gemessene Strom mit umgekehrtem Vorzeichen in einem jeden Hallsensor (H1, H2) abbildet.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkern (3) aus eisenamorphem Material besteht.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteelektronik (14) für jeden Hallsensor (H1, H2) einen nachgeschalteten Verstärker in Form eines Impedanzwandlers aufweist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussvorrichtung (12) eine Leistungselektronikkomponente (17) ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine kompakte Bauweise aufweist.