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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Kugelrückschlagventilbaugruppe und insbesondere eine Kugelrückschlagventilbaugruppe, die eine Patrone, die eine Rückschlagkugel und ein Vorspannelement aufnimmt, aufweist.
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HINTERGRUND
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Die Darlegungen in diesem Abschnitt sehen lediglich Hintergrundinformationen bezüglich der vorliegenden Offenbarung vor und können, müssen aber nicht den Stand der Technik darstellen.
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Bei druckbeaufschlagten Fluidsystemen werden Kugelrückschlagventile verwendet, um eine Fluidströmung zu regeln, indem eine Strömung in einer Richtung zugelassen wird, während die Strömung in der Gegenrichtung gesperrt wird. Typischerweise umfasst ein Kugelrückschlagventil eine Rückschlagkugel und einen Kugelsitz. Wenn ein druckbeaufschlagtes Fluid in der Richtung weg von dem Kugelsitz strömt, wird die Rückschlagkugel von dem Kugelsitz weg gedrückt und das Fluid strömt zwischen der Rückschlagkugel und der Innenfläche des Fluidkanals. Wenn das druckbeaufschlagte Fluid hin zu dem Kugelsitz strömt, wird die Rückschlagkugel gegen den Kugelsitz gedrückt, was eine etwaige Öffnung für Fluid zum Umgehen der Kugel abdichtet.
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Das Zusammenbauen von Kugelrückschlagventilen kann Probleme mit sich bringen, da die Kugel und Feder leicht verloren gehen können. Wenn ein Gehäuse oder eine Patrone verwendet wird, behindert eine solche Struktur typischerweise eine Strömung stärker als erwünscht. Demgemäß ist es erwünscht, ein Kugelrückschlagventil zu nutzen, das leicht zusammenzubau ist, ohne eine Fluidströmung in einem offenen Zustand unerwünscht zu behindern.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es wird eine Kugelrückschlagventilbaugruppe für ein Automatikgetriebe vorgesehen, die eine Patrone aufweist, die, bei Bedarf von Hand, mühelos eingebaut werden kann und die eine minimale Strömungsbegrenzung durch diese aufweist. Demgemäß ist kein Press- oder anderweitiges Werkzeug erforderlich, um die Kugelrückschlagventilbaugruppe an einer Montagelinie zusammenzubau.
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Bei einer Abwandlung, die mit anderen hierin beschriebenen Abwandlungen kombiniert werden kann oder getrennt von diesen sein kann, wird eine Kugelrückschlagventilbaugruppe zum Regeln einer Fluidströmung durch eine Fluiddruckleitung in einem Kraftfahrzeuggetriebe vorgesehen. Die Kugelrückschlagventilbaugruppe umfasst eine Patrone mit einer Seitenwand, die eine hohle Innenkammer in der Patrone bildet. Die Patrone weist auch eine Lippe auf, die sich von der Seitenwand hin zu einer mittleren Achse der Patrone erstreckt. Eine Rückschlagkugel ist zumindest teilweise in der Innenkammer der Patrone angeordnet. Die Lippe der Patrone ist ausgelegt, um ein Austreten der Rückschlagkugel aus der Innenkammer der Patrone zu verhindern. Ein Vorspannelement ist zumindest teilweise in der Innenkammer der Patrone vorgesehen und steht mit der Rückschlagkugel in Kontakt. Eine Passfläche bildet eine Öffnung durch diese aus. Die Passfläche ist benachbart zu der Lippe der Patrone und außerhalb der Innenkammer der Patrone angeordnet. Das Vorspannelement ist ausgelegt, um die Rückschlagkugel gegen die und in Kontakt mit der Passfläche vorzuspannen, um die Rückschlagkugel über der Öffnung der Passfläche zum Sitzen zu bringen.
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Bei einer anderen Abwandlung, die mit den anderen hierin beschriebenen Abwandlungen kombiniert werden kann oder getrennt von diesen sein kann, wird eine Kugelrückschlagventilpatronenbaugruppe zum Regeln einer Fluidströmung durch eine Fluiddruckleitung vorgesehen. Die Kugelrückschlagventilpatronenbaugruppe ist ausgelegt, um in einem Kraftfahrzeuggetriebe eingebaut zu werden. Die Kugelrückschlagventilpatronenbaugruppe umfasst eine Patrone mit einer Seitenwand, die eine hohle Innenkammer in der Patrone bildet. Die Patrone weist auch eine Lippe auf, die sich von der Seitenwand hin zu einer mittleren Achse der Patrone erstreckt. Eine Rückschlagkugel ist zumindest teilweise in der Innenkammer der Patrone angeordnet. Die Lippe der Patrone ist ausgelegt, um ein Austreten der Rückschlagkugel aus der Innenkammer der Patrone zu verhindern. Ein Vorspannelement ist zumindest teilweise in der Innenkammer der Patrone und mit der Rückschlagkugel in Kontakt vorgesehen. Ein Paar von Ausrichtungsmerkmalen erstreckt sich zum Ausrichten der Patrone zum Einbau in dem Kraftfahrzeuggetriebe von der Seitenwand. Das Paar von Ausrichtungsmerkmalen legt dazwischen eine Strömungspfadöffnung fest, um Fluid durch die Strömungspfadöffnung strömen zu lassen.
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Bei einer noch anderen Abwandlung, die mit anderen hierin beschriebenen Abwandlungen kombiniert werden kann oder getrennt von diesen sein kann, wird eine Kugelrückschlagventilbaugruppe zum Regeln einer Fluidströmung durch eine Fluiddruckleitung in einem Kraftfahrzeuggetriebe vorgesehen, die eine Patrone, eine Rückschlagkugel, ein Paar von flachen Laschen, eine Spiralfeder, einen Ventilkörper und eine Transferplatte umfasst. Die Patrone weist eine zylindrische Seitenwand, die eine hohle Innenkammer in der Patrone bildet, und eine Lippe, die sich von der Seitenwand hin zu einer mittleren Achse der Patrone erstreckt, auf. Die Lippe weist einen Lippenrand auf, der eine Lippenöffnung festlegt. Der Lippenrand legt einen Lippenranddurchmesser fest, und die Seitenwand legt einen Innenkammerdurchmesser fest. Die Rückschlagkugel ist zumindest teilweise in der Innenkammer der Patrone angeordnet. Die Lippe der Patrone ist ausgelegt, um ein Austreten der Rückschlagkugel aus der Innenkammer der Patrone zu verhindern. Die Rückschlagkugel legt einen Rückschlagkugeldurchmesser fest. Der Innenkammerdurchmesser und der Rückschlagkugeldurchmesser sind größer als der Lippenranddurchmesser.
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Das Paar von flachen Laschen erstreckt sich zum Ausrichten der Patrone von der Seitenwand. Jede flache Lasche steht mit der Seitenwand an einer Kontaktachse in Kontakt. Das Paar von flachen Laschen erstreckt sich an den Kontaktachsen im Wesentlichen senkrecht von der Seitenwand. Die beiden flachen Laschen sind im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Die Spiralfeder ist zumindest teilweise in der Innenkammer der Patrone angeordnet und steht mit der Rückschlagkugel in Kontakt. Der Ventilkörper weist Abschnitte auf, die eine Innenöffnung mit einer zylindrischen Fläche bilden. Die zylindrische Fläche passt zu der Seitenwand der Patrone. Das Paar von flachen Laschen ist ausgelegt, um aufeinander zu gepresst zu werden, um die Patrone in die Innenöffnung des Ventilkörpers einzuführen. Das Paar von flachen Laschen legt dazwischen eine Strömungspfadöffnung fest, um Fluid durch die Strömungspfadöffnung strömen zu lassen.
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Die Transferplatte weist Abschnitte auf, die eine Öffnung durch die Transferplatte bilden. Die Transferplatte ist benachbart zu der Lippe der Patrone angeordnet. Die Transferplatte ist außerhalb der Innenkammer der Patrone angeordnet. Die Spiralfeder ist ausgelegt, um die Rückschlagkugel gegen die und in Kontakt mit der Transferplatte vorzuspannen, um die Rückschlagkugel über der Öffnung der Transferplatte zum Sitzen zu bringen, und die Rückschlagkugel hat keinen Kontakt zum Lippenrand. Die Rückschlagkugel ist zwischen einer ersten und zweiten Position beweglich. In der ersten Position wird die Rückschlagkugel gegen die und in Kontakt mit der Transferplatte vorgespannt und die Rückschlagkugel wird über der Öffnung der Transferplatte zum Sitzen gebracht. In der zweiten Position wird die Rückschlagkugel von der Transferplatte abgehoben und gegen die Spiralfeder gepresst.
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Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der vorliegenden Offenbarung gehen unter Einbeziehung der folgenden Beschreibung und beigefügten Zeichnungen hervor, bei denen ähnliche Bezugszeichen das gleiche Bauteil, Element oder Merkmal bezeichnen.
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ZEICHNUNGEN
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Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich den Zwecken der Veranschaulichung und sollen nicht den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise beschränken;
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1A ist eine Perspektivansicht eines Beispiels einer Kugelrückschlagventilpatronenbaugruppe nach den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung;
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1B ist eine seitliche Querschnittansicht der in 1A gezeigten Kugelrückschlagventilpatronenbaugruppe gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung;
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1C ist eine Endansicht der in 1A–1B gezeigten Kugelrückschlagventilpatronenbaugruppe nach den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung;
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1D ist eine Vorderansicht der in 1A–1C gezeigten Kugelrückschlagventilpatronenbaugruppe nach den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung;
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2 ist eine Perspektivansicht der in einem Ventilkörper eingebauten Kugelrückschlagventilpatronenbaugruppe von 1A–1D nach den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung;
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3A ist eine Querschnittansicht der Kugelrückschlagpatronenbaugruppe von 1A–2, die mit einer Transferplatte eingebaut ist, um eine Kugelrückschlagventilbaugruppe nach den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung zu bilden; und
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3B ist eine freigeschnittene Perspektivansicht der Kugelrückschlagventilpatronenbaugruppe von 1A–3A, die mit einer Transferplatte in einem Ventilkörper eingebaut ist, um eine Kugelrückschlagventilbaugruppe nach den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung zu bilden.
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EINGEHENDE BESCHREIBUNG
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Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und in keiner Weise dazu gedacht, die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Nutzungen zu beschränken.
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Unter Bezugnahme nun auf die Zeichnungen, bei denen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile bezeichnen, und spezifisch nter Bezugnahme auf 1A–1D ist eine Kugelrückschlagventilbaugruppe gezeigt und allgemein mit 10 bezeichnet. Die Kugelrückschlagventilpatronenbaugruppe 10 ist zum Regeln einer Fluidströmung durch eine Fluiddruckleitung eines Kraftfahrzeuggetriebes ausgelegt. Somit ist die Kugelrückschlagventilpatronenbaugruppe 10 ausgelegt, um in einem Kraftfahrzeuggetriebe eingebaut zu werden.
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Die Kugelrückschlagventilbaugruppe 10 umfasst eine Patrone 12, die eine Rückschlagkugel 14 und ein Vorspannelement, wie etwa eine Spiralfeder 16, aufnimmt. Die Patrone 12 weist eine im Allgemeinen zylindrische Form auf. Somit weist die Patrone eine zylindrische Seitenwand 18 auf, die in der Patrone 12 eine hohle Innenkammer 20 bildet. Die Patrone 12 weist eine Lippe 22 auf, die sich von der Seitenwand 18 nach innen hin zu einer mittleren Achse X der Patrone 12 erstreckt. Dadurch hemmt die Lippe 22 ein Entweichen der Rückschlagkugel 14 aus der Innenkammer 20, was nachstehend näher beschrieben wird. Die Lippe 22 weist einen Lippenrand 24 auf, der eine Lippenöffnung festlegt.
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Wenn die Patrone aus dem Getriebe ausgebaut ist, ist die Rückschlagkugel 14 teilweise in der Innenkammer 20 der Patrone 12 angeordnet. Die Spiralfeder 16 spannt die Rückschlagkugel 14 gegen die Lippe 22 vor, und ein Teil der Rückschlagkugel 14 ragt durch die durch den Lippenrand 24 festgelegte Öffnung. Die Spiralfeder 16 ist zumindest teilweise in der Innenkammer 20 der Patrone 12 angeordnet und steht mit der Rückschlagkugel 14 in Kontakt. Die Lippe 22 der Patrone 12 ist ausgelegt, um ein Austreten der Rückschlagkugel 14 aus der Innenkammer 20 der Patrone 12 zu verhindern. Der Lippenrand 24 legt einen Lippenranddurchmesser L fest, die Seitenwand 18 legt einen Innenkammer-Innendurchmesser C fest und die Rückschlagkugel 14 legt einen Rückschlagkugeldurchmesser D fest. Der Innenkammer-Innendurchmesser C und der Rückschlagkugeldurchmesser D sind größer als der Lippenranddurchmesser L. Der Innenkammer-Innendurchmesser C ist auch größer als der Rückschlagkugeldurchmesser D. Demgemäß verhindert der Lippenrand 24 ein vollständiges Austreten der Rückschlagkugel 14 (die einen größeren Durchmesser als der Lippenrand 24 aufweist) aus der Innenkammer 20. Stattdessen kann die Rückschlagkugel 14 nur teilweise durch die Öffnung ragen, die von dem Lippenrand 24 festgelegt wird, wie in 1A–1D gezeigt ist.
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Ein Paar von Ausrichtungsmerkmalen, wie etwa flache Laschen 26, erstreckt sich von der Seitenwand 18 der Patrone 12. Die flachen Laschen 26 sind zumindest teilweise so vorgesehen, dass sie die Patrone 12 für den Einbau ausrichten. Jede flache Lasche 26 steht mit der Seitenwand an einer Kontaktachse A in Kontakt, und das Paar flache Laschen 26 erstrecken sich an den Kontaktachsen A von der Seitenwand 18 im Wesentlichen senkrecht. Die flachen Laschen 26 sind jeweils im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet, da sie sich jeweils von der Seitenwand 18 erstrecken. Dadurch legen die flachen Laschen 26 in der Seitenwand 18 zwischen einander einen Spalt fest.
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Um die Patrone 12 in einem Getriebe einzubauen, werden die zwei flachen Laschen 26 aufeinander zu gepresst, zum Beispiel durch eine die Patrone 12 einbauende Person. Es wird mit anderen Worten eine Druckkraft auf die Außenseiten 28 der Laschen 26 ausgeübt, und die Laschen 26 werden aufeinander zu gepresst. Wenn die Laschen 26 aufeinander zu gepresst werden, wird der Durchmesser der Seitenwand 18 etwas kleiner, was ein Passen der Patrone in eine Hydraulikkreisbaugruppenstruktur, wie etwa einen Ventilkörper 30 (siehe 2), erlaubt. Der Ventilkörper 30 weist Abschnitte auf, die eine Innenöffnung 31 mit einer zylindrischen Innenfläche 32 bilden. Wenn die Laschen 26 zusammengepresst werden, wird die Patrone 12 in die Innenöffnung 31 des Ventilkörpers 30 gepasst. Bei Freigeben der Laschen 26 gelangen die Laschen 26 mit den flachen Innenflächen 34 des Ventilkörpers 30 in Kontakt und pressen nach oben gegen diese, und die Außenseite der Seitenwand 18 passt zu der zylindrischen Innenfläche 32 des Ventilkörpers 30. Die Patrone 12 weist dadurch eine Passgenauigkeit oder eine Presspassung mit dem Ventilkörper 30 auf. Die zylindrische Seitenwand 18 erstreckt sich tiefer in den Ventilkörper 30 als die Laschen 26. Der Ventilkörper 30 kann eine unter den Laschen 26 angeordnete flache Fläche 36 aufweisen, die verhindert, dass die Laschen 26 zu weit in den Ventilkörper 30 gepresst werden. Zum Beispiel verhindert die flache Fläche 36, dass die Laschen 26 an der flachen Fläche 36 vorbei in den Ventilkörper 30 gepresst werden. Dadurch kann die flache Fläche 36 als Führung für die Tiefe dienen, bei der die Patrone 12 in den Ventilkörper 30 gepresst wird. Die Laschen 26 können auch aufeinander zu gepresst werden, um die Patrone 12 aus dem Ventilkörper 30 zu nehmen.
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Sobald die Patrone 12 in den Ventilkörper 30 gepresst ist, wird eine Passstruktur, wie etwa eine Transferplatte 38, über der Patrone 12 und dem Ventilkörper 30 eingebaut (siehe 3A–3B). Die Transferplatte 38 weist eine Passfläche 40 auf, die durch diese eine Öffnung 42 bildet. Die Passfläche 40 ist benachbart zu der Lippe 22 der Patrone 12 angeordnet. Die Passfläche 40 ist außerhalb der Innenkammer 20 der Patrone 12 angeordnet. Das Vorspannelement, wie etwa die Spiralfeder 16, ist ausgelegt, um die Rückschlagkugel 14 gegen die und in Kontakt mit der Passfläche 40 vorzuspannen, um die Rückschlagkugel 14 über der Öffnung 42 der Passfläche 14 zum Sitzen zu bringen. Wenn die Transferplatte 38 über der Patrone 12 eingebaut ist, bleibt die Rückschlagkugel 14 frei von Kontakt mit dem Lippenrand 24 der Patrone 12, da die Rückschlagkugel 14 über der Öffnung 42 der Passfläche 14, aber nicht über der durch den Lippenrand 24 ausgebildeten Öffnung sitzt. Stattdessen kann Fluid frei um die Rückschlagkugel 14 durch die von dem Lippenrand 24 ausgebildete Öffnung strömen, sobald die Patrone 12 und die Transferplatte 38 über dem Ventilkörper 30 eingebaut sind. In manchen Ausführungsformen ist die Rückschlagkugel 14 frei von Kontakt mit der Seitenwand 18 und der Lippe 22, wenn die Patrone 12 eingebaut ist.
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Das Paar von flachen Laschen 26 legt dazwischen eine Strömungspfadöffnung 44 fest, um Fluid durch die Strömungspfadöffnung 44 strömen zu lassen. Die Patrone 12 und die Transferplatte 38 bilden dadurch eine Kugelrückschlagventilbaugruppe 46, die zum Aufsitzen der Rückschlagkugel 14 eine Passfläche 40 an der Transferplatte 38 umfasst.
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Die Kugelrückschlagventilbaugruppe 46 ist ein Einwegventil. Wenn auf die Rückschlagkugel 14 aus dem Inneren der Patrone 12 (unter der Rückschlagkugel 14 heraus in der in 3A–3B gezeigten Ausrichtung) ein ausreichender Betrag an Fluiddruck ausgeübt wird, sitzt die Rückschlagkugel 14 über der Öffnung 42 der Passfläche 40, wie in 3A gezeigt ist. Wenn umgekehrt ein ausreichender Betrag an Fluiddruck (wie etwa ein Leitungsdruck) von außerhalb der Patrone 12 durch die Öffnung 42 der Transferplatte 38 (von oberhalb der Rückschlagkugel 14 in der in 3A–3B gezeigten Entstehung) auf die Rückschlagkugel 14 ausgeübt wird, wird die Rückschlagkugel 14 gegen die Feder 16 geschoben, wodurch die Feder 16 zusammengedrückt wird und die Rückschlagkugel 14 von der Öffnung 42 der Passfläche 40 abgehoben wird. Dann kann Fluid durch die Öffnung 42, an der Rückschlagkugel 14 vorbei und durch die Öffnung 44 zwischen den Laschen 26 herumströmen. Wenn somit in einer Richtung hin zu dem durch die Öffnung 42 der Passstruktur 40 gebildeten Ventilsitz ein vorbestimmter Betrag an Fluiddruck ausgeübt wird, sitzt die Rückschlagkugel 14 auf der Öffnung 42. Wenn ein vorbestimmter Betrag an Fluiddruck weg von der Öffnung 42 strömt, hebt die Rückschlagkugel 14 ab.
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Die Rückschlagkugel 14 ist daher zwischen einer ersten und zweiten Position beweglich. in der ersten Position wird die Rückschlagkugel 14 gegen die und in Kontakt mit der Transferplatte 38 vorgespannt, und die Rückschlagkugel 14 wird über der Öffnung 42 der Transferplatte 38 zum Sitzen gebracht. In der zweiten Position wird die Rückschlagkugel 14 von der Transferplatte 38 abgehoben und gegen die Spiralfeder 16 gedrückt.
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Die Kugelrückschlagventilbaugruppe 46 kann aus beliebigen geeigneten Materialien gebildet werden. Zum Beispiel kann die Rückschlagkugel 14 aus einem Metall, wie etwa einem chromlegierten Stahl, gebildet sein und die Feder kann aus 186-M gebildet sein. Die Patrone 12, der Ventilkörper 30 und die Transferplatte 38 können aus Stahl, Gusseisen oder einem anderen geeigneten Material gebildet sein.
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Die Beschreibung der Offenbarung ist lediglich beispielhafter Natur, und Abwandlungen, die nicht vom Kern der Offenbarung abweichen, sollen in den Schutzumfang der Offenbarung fallen. Solche Abwandlungen sind nicht als Abweichung vom Wesen und Schutzumfang der Offenbarung zu betrachten.
