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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Tastenanordnung und optional
eine Lichtleiteranordnung für
ein elektronisches Modul, das verwendet werden kann, um eine entfernte
Vorrichtung (wie etwa einen Garagentüröffner) zu betätigen, sowie
weiterhin ein Verfahren zum Montieren derselben in etwa der Innenverkleidung
eines Fahrzeugs.
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Es
gibt verschiedene Situationen, in denen es wünschenswert ist, ein Funksignal
zu einem Empfänger
zu senden, der entfernt zu einer Sendeeinheit positioniert ist.
Wenn die Sendeeinheit zum Beispiel in einem Fahrzeug vorgesehen
ist, ist eine Technik verfügbar,
mit der die Sendeeinheit ein Alarmsystem in einem Gebäude aktivieren
bzw. deaktivieren kann oder einen Garagentür öffnen bzw. schließen kann.
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Einige
elektronische Garagentüröffner können zum
Beispiel in der Overhead-Konsole eines Fahrzeugs untergebracht werden.
Idealerweise ist der Sender derart in dem Fahrzeug untergebracht, dass
direkt auf den Sender zugegriffen werden kann. Vorzugsweise können derartige
Sender betrieben werden, ohne aus dem Fahrzeug entnommen werden
zu müssen.
Bei einigen Ansätzen
ist eine Befestigung des Senders im Dachbereich des Fahrzeugs erforderlich,
wobei der Sender (und die Insassen des Fahrzeugs) vor einer unerwünschten
Lösung
aus der Position am Dach geschützt
wird.
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Eine
Recherche vor der Einreichung hat die folgenden US-Patente als Stand
der Technik ergeben: 4,867,498; 5,020,845; 6,003,925; 6,126,221; 6,624,605.
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Einige
Ansätze
aus dem Stand der Technik sind jedoch mit dem folgenden Problem
konfrontiert: die mit dem Sender assoziierten Tasten neigen dazu, zu
klemmen, wenn eine falsche Ausrichtung vorhanden ist. Es ist bekannt,
Lichtleiter in derartigen Mechanismen und Anordnungen zu verwenden.
Diese Lichtleiter gestatten das Leiten von Licht aus einer Lichtquelle
zu beispielsweise einer LED, die aufleuchtet, wenn eine Kreis geschlossen
wird. Herkömmlicherweise
wird ein Lichtleiter über
eine Schnappverbindung in einem Gehäuse aufgenommen. Die Montage
von mehreren einzelnen Lichtleitern erhöht die Montagekosten und bringt
die Möglichkeit
von Montagefehlern und Fehlausrichtungen sowie Probleme mit der
Zuverlässigkeit
mit sich.
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Es
wäre deshalb
vorteilhaft, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, bei denen
eine Lichtleiteranordnung durch mehrere Pfosten bzw. Positionierungspfosten
ausgerichtet werden kann, die vorhersagbar in mehreren Öffnungen
aufgenommen werden können,
um eine perfekte Passung sicherzustellen, ohne dass unerwünschte Kräfte erzeugt
werden.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein vollständig montiertes
Modul mit einer Tastenanordnung anzugeben, die als Positionierungselement
für das
gesamte Modul auf einer Verkleidungseinfassung dient.
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Es
ist weiterhin eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tastenanordnung
anzugeben, bei der die Tasten einheitlich positioniert werden.
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Es
ist eine weitere Aufgabe, derartige Tasten mit einem taktilen Gefühl zu versehen
und weiterhin mit einer korrekten Ausrichtung vorzusehen, sodass sie
relativ einfach montiert werden können.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Tastenanordnung und
eine optionale Lichtleiteranordnung anzugeben, die einfach an dem
Modul montiert werden können.
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Es
ist weiterhin eine Aufgabe der Erfindung, eine einstückige Anordnung
anzugeben, bei der die Tasten im Gegensatz zu den mehrteiligen Anordnungen
aus dem Stand der Technik nicht klemmen können und bei der eine korrekte
Ausrichtung der Tasten in Bezug auf Tastenöffnungen sichergestellt ist.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine einstückige Anordnung anzugeben,
bei der die Tasten im Gegensatz zu den zweiteiligen Anordnungen
aus dem Stand der Technik nicht klemmen können und bei der eine korrekte
Ausrichtung der Tasten in Bezug auf Tastenöffnungen sichergestellt ist.
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Die
vorliegende Erfindung verwendet Tastenanordnungen anstelle von einzelnen
Tasten und Lichtleiteranordnungen anstelle von einzelnen Lichtleitern
für ein
elektronisches Modul wie etwa ein universelles Garagentüröffnungsmodul.
Dabei werden die Probleme einer falschen Ausrichtung und eines sich
daraus ergebenden Klemmens der Tasten wie weiter unten beschrieben
beseitigt. In einer Ausführungsform
ist eine Tastenanordnung mit dem universellen Garagentüröffnungsmodul
assoziiert, um die Probleme der Ausrichtung und des Klemmens zu
beseitigen.
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Außerdem reduziert
die Lichtleiteranordnung Montageprobleme, die mit mehreren einzelnen
Komponenten verbunden sind, weil es sich um eine Anordnung handelt.
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Die
Erfindung umfasst ein elektronisches Modul, das durch die Berührung einer
Taste aktiviert wird und ein Funksignal zu einem entfernten Empfänger sendet.
Das Modul umfasst ein Gehäuse
mit einem oberen Teil, der in Bezug auf das Fahrzeug befestigt ist.
Ein unterer Teil des Gehäuses
weist entsprechende darin ausgebildete Öffnungen auf.
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Ein
Satz von Schalter-Betätigungspfosten erstreckt
sich von einer oberen Fläche
von einer oder mehreren Tasten. Die Pfosten weisen ein vorderes Ende
auf, das mit den entsprechenden Öffnungen ausgerichtet
werden kann, die in dem unteren Teil des Gehäuses vorgesehen sind.
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Ein
Satz von Pfosten erstreckt sich weiterhin von der oberen Fläche der
Taste. Diese Pfosten erstrecken sich innerhalb von wenigstens einigen
der Öffnungen,
die in dem unteren Teil des Gehäuses
definiert sind.
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Vorzugsweise
ist eine Anordnung von Meldern wie etwa Lichtleitern an der oberen
Fläche
des unteren Teils des Gehäuses
befestigt. Die Anordnung von Lichtleitern kommuniziert elektronisch
mit einem Satz von Schaltern. Einer der Schalter kann durch den
Kontakt mit einem vorderen Ende von einem der Pfosten geschlossen
werden, wenn eine Taste gedrückt
wird. Eine LED leuchtet auf, wenn ein Schalter durch das Drücken einer
Taste geschlossen wird. Das Licht aus der LED wird über den
entsprechenden Lichtleiter übertragen,
um eine sichtbare Angabe dazu vorzusehen, dass der Schalter betätigt wurde.
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Eine
Leiterplatte befindet sich in einer operativen Kommunikation mit
einer oder mehreren der Tasten, sodass beim Berühren einer Taste ein Stromkreis
in der Leiterplatte durch einen der Schalter geschlossen wird. Daraufhin
wird ein Signal per Funk zu einem entfernten Empfänger gesendet.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften elektronischen
Moduls, das in einer Innenraum-Verkleidungskomponente
eines Fahrzeugs angeordnet ist.
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2 ist
eine detaillierte perspektivische Ansicht des Moduls von 1.
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3 ist
eine Explosionsansicht einer einheitlichen Tastenanordnung und eines
Modulgehäuses
von 2.
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4 ist
eine Schnittansicht des Moduls entlang der Linie A-A von 2.
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5 zeigt
die Montageabfolge für
das elektronische Modul.
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Im
Folgenden werden detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung beschrieben, wobei jedoch zu beachten ist, dass die beschriebenen
Ausführungsformen
lediglich beispielhaft für die
Erfindung sind, die durch verschiedene alternative Ausführungsformen
realisiert werden kann. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise
maßstabsgetreu,
wobei einige Teile vergrößert oder
verkleinert dargestellt sein können,
um die Details von bestimmten Komponenten zu zeigen. Deshalb sind die
spezifischen Details des Aufbaus und der Funktion hier nicht einschränkend, sondern
lediglich als repräsentative
Basis für
die Ansprüche
und/oder als repräsentative
Basis für
den Fachmann zu verstehen, der die vorliegende Erfindung auf verschiedene
Weise realisieren kann.
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In 1 ist
eine Innenraum-Verkleidungskomponente 10 für ein Fahrzeug
gezeigt. Die Innenraum-Verkleidungskomponente 10 kann von
einem beliebigen Typ sein, wobei es sich etwa um ein Verkleidungspaneel
wie etwa ein Türmodul
oder ein Armaturenbrett handeln kann. In der gezeigten Ausführungsform
ist die Innenraum-Verkleidungskomponente 10 als eine Konsole
konfiguriert, die in Nachbarschaft zu einem Himmel 12 des
Fahrzeugs angeordnet sein kann.
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Die
Innenraum-Verkleidungskomponente 10 kann ein elektronisches
Modul 100 (2) umfassen, um den Betrieb
einer anderen Vorrichtung zu steuern. Zum Beispiel kann das Modul 100 ausgebildet
sein, um wenigstens eine Vorrichtung wie etwa einen Garagentüröffner oder
ein Sicherheitssystem entfernt zu steuern. Natürlich kann die vorliegende Erfindung
auch durch Ausführungsformen
realisiert werden, in der eine oder mehrere Vorrichtungen entfernt
gesteuert werden. Zum Beispiel kann das Modul 100 mit einem
Fahrzeug-Elektrosystem assoziiert sein und kann elektrisch mit einer
oder mehreren Fahrzeugkomponenten verbunden sein.
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Wie
in 1–2 gezeigt,
kann das Modul 100 teilweise durch eine Deckplatte oder
eine Einfassung 16 verdeckt sein. Die Einfassung 16 kann
eine oder mehrere Öffnungen
umfassen, durch die sich Tasten 116 und/oder Lichtleiter 124 (4–5) des
Moduls wenigstens teilweise erstrecken.
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In 2–4 ist
das Modul 100 im größeren Detail
gezeigt. Die Angaben „oben" und „unten" beziehen sich auf
die Ausrichtung einer Komponente in Bezug auf das elektronische
Modul 100 in seiner installierten Position wie sie etwa
in 1 gezeigt ist. Das Modul 100 umfasst
ein Gehäuse 102,
das in einer Ausrichtungsform einen oberen Teil 104 aufweist, der
in Bezug auf ein Fahrzeug befestigt ist. Ein unterer Teil 106 des
Gehäuses 102 weist
entsprechende Öffnungen 108 (3)
und darin ausgebildete Öffnungen 110 auf.
Eine obere Fläche 112 und
eine untere Fläche 114 definieren
wenigstens teilweise den unteren Teil 106 des Gehäuses 102.
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Eine
oder mehrere Tasten 116 bzw. Betätigungseinrichtungen sind in
dem elektronischen Modul 100 vorgesehen. Die eine oder
mehreren Tasten 116 weisen eine obere Fläche 117 (3)
auf.
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In
einer Ausführungsform
erstreckt sich ein Satz von Positionierungspfosten 118 bzw.
Positionierungseinrichtungen von der oberen Fläche 117 der einen
oder mehreren Tasten 116. Vorzugsweise können die
Positionierungspfosten 118 mit einer oder mehreren der
entsprechenden Öffnungen 108 ausgerichtet werden.
Auf diese Weise wird die obere Fläche 117 der einen
oder mehreren Tasten 116 zuverlässig in Bezug auf den unteren
Teil 106 des Gehäuses 102 positioniert.
Dadurch werden die Probleme eines Klemmens und einer Fehlausrichtung
minimiert oder beseitigt.
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Weiterhin
erstreckt sich ein Satz von Pfosten 122 bzw. Kontaktierungseinrichtungen
von der oberen Fläche 117 der
einen oder mehreren Tasten 116. Diese Pfosten 122 sind
in den Öffnungen 110 vorgesehen,
die in dem unteren Teil 106 des Gehäuses definiert sind.
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An
der oberen Fläche 112 des
unteren Teils 106 des Gehäuses ist eine Anordnung von
Lichtleitern als Lichtübertragungseinrichtung 124 befestigt (nur
ein Rohr ist in 4 gezeigt). In einer Ausführungsform
(z.B. in 5). sind drei derartige Lichtleiter
einstückig
in einer Lichtleiteranordnung gegossen. Diese Leiter dienen zum Übertragen
von Licht, sodass beim Schließen
eines Stromkreises ein Melder wie etwa eine LED nach außen durch
die Tastenanordnung 116 sichtbar ist (z.B. bei dem Bezugszeichen 70 von 4).
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Eine
Leiterplatte 126 umfasst einen oder mehrere Schalter (nicht
gezeigt), die in einer operativen Kommunikation mit einer oder mehreren
der Tasten 116 stehen. Bei der Betätigung einer Taste wird ein
Schalter in der Leiterplatte 126 durch den Kontakt mit
dem vorderen Ende 120 von einer aus dem Satz von Pfosten 122 geschlossen,
wenn eine der Tasten 116 gedrückt wird. Daraufhin wird ein
Signal per Funk zu dem entfernten Empfänger gesendet.
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In
einer Ausführungsform
ist ein einstückiges Scharnier 128 mit
dem oberen Teil 104 und dem unteren Teil 106 des
Gehäuses 102 verbunden.
Es ist zu beachten, dass die Teile 104, 106 auch
durch ein herkömmliches
Scharnier, eine Haken/Ösen-Anordnung
oder eine andere Verbindungseinrichtung miteinander verbunden sein
können.
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In
einer Ausführungsform
ist eine taktile Fläche 130 (siehe
z.B. 2) über
wenigstens einer der Tasten 116 vorgesehen (siehe z.B. 5),
um eine Taste mit einem weichen Berührungsgefühl vorzusehen.
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Wie
zuvor genannt, kann der entfernte Empfänger in alternativen Ausführungsformen
ein Garagentüröffner sein,
der mit einem Sicherheitssystem assoziiert ist.
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Das
elektronische Modul kann in einigen Ausführungsformen nur eine Taste 116 umfassen, wobei
jedoch vorzugsweise mehrere Tasten vorgesehen sind. Der Satz von
Pfosten 118 ist nur ein Beispiel für eine Einrichtung zum Positionieren
und Sichern der Tasten 116 in Bezug auf das Gehäuse 102. Es
können
jedoch auch andere Befestigungsverfahren verwendet werden, wie etwa
ein Kleben, Vibrationsschweißen,
Ultraschallschweißen,
Schrauben und Schnappverbinden, wobei in anderen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung auch ein oder mehrere Befestigungselemente
verwendet werden können.
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Ähnliches
gilt für
den Satz der Pfosten 122. Vorzugsweise sind drei Pfosten 122 in
dem Satz vorgesehen. Dieser Satz ist beispielhaft für die Kontaktierungseinrichtung
zum Kontaktieren von einem oder mehreren Schaltern in der Leiterplatte 126 durch
die Öffnungen 110 in
dem unteren Teil 106 des Gehäuses 112.
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In
einer Ausführungsform
sind drei Tasten 116 und drei Betätigungspfosten 122 vorgesehen, d.h.
jeweils ein Betätigungspfosten
pro Taste.
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Die
Anordnung der Lichtleiter 124 ist eine Beispiel für eine Lichtübertragungseinrichtung.
Es gibt weitere derartige Einrichtungen wie zum Beispiel ein Spiegelsystem
oder eine andere reflektierende und optisch leitende Einrichtung
wie etwa eine Optikfaser usw.
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Vorzugsweise
ist eine Anzeige bzw. ein Melder 127 in optischer Kommunikation
mit wenigstens einem in der Anordnung der Lichtleiter vorgesehen. Die
Anzeigen leichten auf, wenn eine Taste betätigt wurde und ein Signal zu
der entfernten Vorrichtung gesendet wurde. Die Anzeige kann ein
alternativ oder ergänzend
zu der visuellen Angabe auch ein akustisches Signal ausgeben.
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Das
Gehäuse 102 kann
weiterhin eine oder mehrere Vertiefungen umfassen, die eine unerwünschte Übertragung
von Licht verhindern. Zum Beispiel kann wenigstens eine Vertiefung
vorgesehen sein, die eine Übertragung
von Licht von einer Lichtquelle zu einem nicht mit der Lichtquelle
assoziierten Lichtleiter verhindert. Der Lichtleiter kann dabei
allgemein von den nicht mit dem Lichtleiter assoziierten Lichtquellen
isoliert sein, sodass der Lichtleiter nicht leuchtet, wenn eine
nicht assoziierte Lichtquelle leuchtet. In einer Ausführungsform
sind zwei Vertiefungen vorgesehen, die eine Übertragung von Licht zwischen
drei Lichtleitern verhindern. Insbesondere verhindern die Vertiefungen
eine Übertragung von
Licht von einer mit dem zentralen Lichtleiter assoziierten Lichtquelle
zu den anderen Lichtquellen und umgekehrt. Die Vertiefungen können eine
beliebige geeignete Konfiguration aufweisen.
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In
einer Ausführungsform
kann die Tastenanordnung 116 scharnierartig um eine Kante 115 geschwenkt
werden, wobei sie zu dem geöffneten
Zustand hin vorgespannt ist. Optional erstrecken sich ein oder mehrere
Auslegerarme von dem Rahmen 30 der Tasten 116.
In der Ausführungsform
von 5 erstrecken sich die Arme 32 von dem
Rahmen 30 in die Öffnung 48.
Ein oder mehrere Arme 32 können mit einer Taste 34 assoziiert
sein und sich biegen, wenn eine ausreichende Kraft auf die Taste 34 ausgeübt wird.
Die Arme 32 können
eine beliebige geeignete Konfiguration aufweisen. In der Ausführungsform
von 5 sind zwei allgemein parallel und plane Arme 32 mit
jeder Taste 34 assoziiert. Die Arme 32 können in
verschiedenen Längen,
Dicken und Konfigurationen vorgesehen sein, um einen gewünschten
Grad an Flexibilität
vorzusehen. In der gezeigten Ausführungsform sind drei Tasten 34 vorgesehen,
wobei sich jede Taste 34 von einem Paar von flexiblen Auslegerarmen 32 erstreckt.
Jede Taste 34 kann wie zuvor beschrieben mit einem Schalter
assoziiert sein. Die Tasten 34 können eine beliebige geeignete
Konfiguration aufweisen. In der gezeigten Ausführungsform weist jede der Tasten 34 einen
Körper 60 und
einen Betätigungspfosten 122 auf.
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Der
Körper 60 kann
wenigstens teilweise über
der Öffnung 48 und/oder
dem Rahmen 30 angeordnet sein. Der Körper 60 kann eine
konturierte obere Fläche
und eine untere Fläche
aufweisen. Die obere Fläche
kann auch eine taktile Einrichtung umfassen, die sich von der oberen
Fläche
erstreckt. Die taktile Einrichtung und/oder der Körper 60 können derart
konfiguriert sein, dass sie leuchten bzw. hintergrundbeleuchtet
werden, wenn Licht zugeführt
wird. In wenigstens einer Ausführungsform
kann die Beleuchtung durch eine Lichtquelle vorgesehen werden, die
nicht mit einem Lichtleiter assoziiert ist.
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Der
eine oder die mehreren Lichtleiter 124 sind ausgebildet,
um in ihrem Inneren Licht zu leiten. In der gezeigten Ausführungsform
ist jeder Lichtleiter 36 mit einer Lichtquelle assoziiert.
Die Lichtleiter können
eine beliebige geeignete Konfiguration aufweisen. In der Ausführungsform
von 4 umfasst jeder Lichtleiter einen ersten Endteil 70,
einen Verbindungsteil 72 und einen zweiten Endteil 74.
Natürlich kann
die vorliegende Erfindung auch durch andere Konfigurationen realisiert
werden, wobei in bestimmten Ausführungsformen
auch der eine oder andere dieser Teile weggelassen sein kann.
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Der
erste Endteil 70 kann ausgebildet sein, um Licht von einer
assoziierten Lichtquelle zu empfangen. In der gezeigten Ausführungsform
ist der erste Endteil 70 wenigstens teilweise zwischen
einer assoziierten Taste und dem Rahmen angeordnet und erstreckt
sich unterhalb und allgemein senkrecht zu der unteren Fläche des
Rahmens. Der erste Endteil 70 kann sich auch durch eine
Lichtleiteröffnung
in dem Gehäuse 22 erstrecken.
Außerdem
kann die vorliegende Erfindung auch durch Ausführungsformen realisiert werden,
in denen der erste Endteil 70 weggelassen ist und das Licht
direkt zu dem Verbindungsteil 72 geführt wird.
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Es
können
ein oder mehrere Schalter 172 und eine oder mehrere Lichtquelle
vorgesehen sein. Jede Lichtquelle kann konfiguriert sein, um zu
leuchten, wenn ein assoziierter Schalter betätigt wird. In der gezeigten
Ausführungsform
sind eine Vielzahl von Schaltern und Lichtquellen auf einem Substrat wie
etwa einer Leiterplatte 126 angeordnet. Die Leiterplatte 126 ist
in dem oberen oder unteren Teil 104, 106 des Gehäuses 102 angeordnet.
Die Schalter können
von einem beliebigen geeigneten Typ sein, wobei es sich um mechanische
Schalter, Näheschalter
oder Kombinationen aus denselben handeln kann. Entsprechend können die
Lichtquellen von einem beliebigen geeigneten Typ sein, wobei es
sich um eine LED, eine Glühbirne
oder Kombinationen aus denselben handeln kann. Alternativ hierzu
können
die Schalter und Lichtquellen als separate Komponenten vorgesehen
sein, die in wenigstens einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung nicht auf einem Substrat angeordnet sind. Wenn ein Substrat
vorgesehen ist, kann dieses auf beliebige Weise an dem Gehäuse befestigt
werden, wobei etwa ein oder mehrere Befestigungselemente oder ein
Kleber verwendet wird. Außerdem
kann das Substrat eine Elektronik zum Steuern einer anderen Komponente und/oder
zum Kommunizieren mit derselben umfassen, wobei es sich bei der
anderen Komponente zum Beispiel um einen Garagentüröffner handeln
kann.
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Wie
in 5 gezeigt, kann das elektronische Modul 100 auf
beliebige geeignete Weise montiert werden. Eine Möglichkeit
besteht in der folgenden Abfolge:
- 1. Platzieren
der Tastenanordnung 116 mit der Oberseite nach unten in
einem Positionierungsnest;
- 2. Platzieren des Gehäuses 102 über der
Tastenanordnung 116 und Ausrichten des Gehäuses 102 mit
der Tastenanordnung;
- 3. Platzieren und Ausrichten der Lichtleiteranordnung 124 in
dem Gehäuse 102;
- 4. Befestigen der Tastenanordnung 116 und der Lichtleiteranordnung 12 (z.B.
unter Verwendung eines Heißklebens
oder eines anderen Befestigungsverfahrens);
- 5. Platzieren der Leiterplatte 126 in dem Gehäuse 102;
und
- 6. Aufeinanderklappen des oberen und unteren Gehäuseteils 104, 106 und
Fixieren derselben durch Schnappverbindungen.
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Die
vorliegende Erfindung gibt ein elektronisches Modul mit weniger
Einzelkomponenten an, um die Herstellungs- und Montagekosten zu
reduzieren und die Komplexität
bei der Handhabung und Montage von kleinen Komponenten wie etwa
Tasten und Lichtleitern zu vermeiden. Außerdem sieht die vorliegende
Erfindung verschiedene Einrichtungen an wenigstens einem einstückigen Teil
vor, um eine zuverlässige
Ausrichtung herzustellen. In wenigstens einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung können die
Lichtleiter optisch von anderen Lichtleitern und/oder Lichtquellen
isoliert werden, um eine gewünschte
Beleuchtung und visuelle Rückmeldung
für den
Benutzer vorzusehen.
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Es
wurden Ausführungsformen
der Erfindung gezeigt und beschrieben, wobei die Erfindung nicht
auf die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist,
sondern auch auf verschiedene andere Weise realisiert werden kann.
Die Beschreibung ist beschreibend und nicht einschränkend, wobei
verschiedene Änderungen
vorgenommen werden können,
ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird.