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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Zahlreiche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen eine Vorrichtung zum Stützen eines Ladedruckregelventilmoduls (bzw. Stützvorrichtung für ein Ladedruckregelventilmodul).
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Beschreibung der bezogenen Technik
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Ein Turbolader für einen Verbrennungsmotor ist eine Vorrichtung zum Rückgewinnen des Drucks und der Wärmeenergie eines Abgases und zum Verdichten der in einen Verbrennungsmotor strömenden Luft, indem eine Turbine mittels der Abgasenergie des Verbrennungsmotors angetrieben wird, die Luft mittels eines auf der gleichen Achse wie die Turbine platzierten Verdichters verdichtet wird und die verdichtete Luft dem Verbrennungsmotor zugeführt wird. Der Turbolader wird zusammen mit einem Ladeluftkühler zum Kühlen der Ansauglufttemperatur in den meisten Dieselmotoren verwendet, um die Leistung (z.B. Leistungsabgabe) zu verbessern. Ein üblicher Turbolader weist ein Turbinenrad und ein Verdichterrad auf. Abgas, das durch den Auslasskanal (bzw. Abgaskanal) des Verbrennungsmotors ausgelassen wird, dreht das Turbinenrad des Turboladers. Als Folge wird das mit dem Turbinenrad verbundene Verdichterrad durch eine Verbindungswelle (bzw. Verbindungsschaft) gedreht. Ferner ist das Verdichterrad in dem Einlasskanal (bzw. Ansaugkanal) des Verbrennungsmotors installiert, und die in den Verbrennungsmotor strömende Luft wird durch die Drehung des Verdichterrades komprimiert.
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Wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors hoch ist oder der Hubraum des Verbrennungsmotors groß ist, wird in solch einem Turbolader infolge eines internen Aufbaus durch den Verdichter übermäßig verdichtete Luft der Verbrennungskammer zugeführt. Als Folge gibt es die nachteilige Wirkung, dass die Verbrennungsmotorleistung (z.B. Leistungsabgabe) aufgrund des Antriebs des Turboladers verringert wird, weil ein Luftverhältnis im Inneren einer Verbrennungskammer im Vergleich zum Kraftstoff übermäßig erhöht ist.
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Um solch ein Problem zu lösen, wird, wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors hoch ist oder der Hubraum des Verbrennungsmotors groß ist, ein Ladedruckregelventil (bzw. Wastegate) an der Einlassseite des Turbinengehäuses (das Turbinenrad ist innerhalb des Turbinengehäuses angeordnet) des Turboladers platziert und ein Entlüftungsventil (oder auch Bypassventil genannt) zum Öffnen und Schließen des Ladedruckregelventils wird installiert. Wenn übermäßig verdichtete Luft in die Verbrennungskammer strömt, wird das Entlüftungsventil betätigt, so dass ein Teil des Abgases direkt abgelassen wird, ohne durch das Turbinenrad hindurchzugehen, um die Drehzahl des Turbinenrades zu verringern.
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Solch ein konventionelles Ladedruckregelventil ist vom mechanischen Typ und eingerichtet, um durch eine Unterdruckdifferenz zwischen der Einlassseite und der Auslassseite zu arbeiten. In jüngsten Jahren ist ein elektrisches (z.B. elektronisches) Ladedruckregelventil zum Öffnen und Steuern eines Entlüftungsventils mittels eines separaten E-Motors erschienen, um einen genauen und geeigneten Zeitpunkt, wann das Entlüftungsventil offen ist (z.B. Öffnungszeitpunkt), zu steuern.
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In einem konventionellen elektrischen Ladedruckregelventil wird jedoch eine erhöhte Wärme, die durch ein Abgas erzeugt wird, durch den Turbolader zu einem Betätigungsmodul zum Betätigen des Entlüftungsventils übertragen, weil das Betätigungsmodul nah am Turbolader angeordnet ist. Entsprechend gibt es das Problem, dass das Betätigungsmodul kaputt gehen (bzw. versagen) kann oder einen Fehler verursachen kann, weil eine Temperatur des Betätigungsmoduls eine zulässige Temperatur überschreitet.
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Aus der
DE 10 2013 001 978 A1 ist eine Vorrichtung zum Stützen eines Ladedruckregelventilmoduls gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Aus der
DE 11 2011 100 249 T5 und der
KR 10 1 256 291 B1 sind weitere Vorrichtungen zum Stützen eines Ladedruckregelventilmoduls bekannt. Die Informationen, welche in diesem Hintergrund-Abschnitt offenbart sind, dienen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollten nicht als Zugeständnis oder als irgendeine Andeutung angesehen werden, dass diese Informationen zum Stand der Technik, wie er dem Fachmann schon bekannt ist, gehören.
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Erläuterung der Erfindung
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Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, eine Vorrichtung zum Stützen eines Ladedruckregelventilmoduls bereitzustellen, die die Übertragung von Wärme, welche durch das Abgas erzeugt wird, blockiert oder einschränkt.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Stützen eines Ladedruckregelventilmoduls gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Vorrichtung zum Stützen eines Ladedruckregelventilmoduls (z.B. in Kombination mit einem Ladedruckregelventilmodul) auf eine Stützhalterung, die das Ladedruckregelventilmodul mit einem Turboladergehäuse verbindet, und einen Verbindungsvorsprung, der an einer Fläche der Stützhalterung ausgebildet ist und dem Ladedruckregelventilmodul zugewandt ist, wobei der Verbindungsvorsprung mit einem Ende mit dem Ladedruckregelventilmodul gekoppelt ist.
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Die Stützhalterung kann mit einem Ende in das Turboladergehäuse integriert und mit diesem gekoppelt sein (z.B. kann mit einem Ende mit dem Turboladergehäuse integral verbunden sein).
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Eine Mehrzahl von Verbindungsvorsprüngen ist an einer Fläche der Stützhalterung ausgebildet.
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Drei Verbindungsvorsprünge können an einer Fläche der Stützhalterung in vorbestimmten Intervallen ausgebildet sein, und die drei Verbindungsvorsprünge können so angeordnet sein, dass sie mit Ecken einer Dreiecksform korrespondieren.
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Ein Schnitt (z.B. Achsen-Schnitt oder Querschnitt) des Verbindungsvorsprungs kann eine kreisförmige Form haben.
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Ein Bolzen, der in das Ladedruckregelventilmodul eingesetzt wird, kann aus einem mittleren Teil eines Achsen-Schnitts (z.B. Achsen-Querschnitts) des Verbindungsvorsprungs hervorstehen und an diesem angeordnet sein.
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Eine Mehrzahl von Nuten ist an der Fläche der Stützhalterung ausgebildet, in welcher die Verbindungsvorsprünge ausgebildet sind.
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Ein Isolator zur Isolierung oder zum Vibrationsschutz kann zwischen den Flächen des Verbindungsvorsprungs und des Ladedruckregelventilmoduls vorgesehen sein, die gekoppelt werden.
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Der Isolator kann eine kreisförmige Form haben.
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Die Stützhalterung kann mit einer Turbolader-Verdichterseite in dem Turboladergehäuse gekoppelt sein.
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Das Ladedruckregelventilmodul kann ein elektronisches (bzw. elektrisches) Ladedruckregelventilmodul sein und kann einen Antriebselektromotor zum Betätigen eines Ladedruckregelventils und eine Steuereinheit zum Ansteuern des Antriebselektromotors aufweisen.
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Es wird verstanden, dass die Begriffe „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder andere ähnliche Begriffe wie sie hierin verwendet werden, einschließend sind für allgemeine Kraftfahrzeuge wie Personenfahrzeuge inklusive Geländewagen (SUV), Busse, Lastkraftwagen, verschiedene kommerzielle Fahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich einer Vielfalt von Booten und Schiffen, Luftfahrzeuge und dergleichen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in-Hybridfahrzeuge, Wasserstoffangetriebene Fahrzeuge und andere alternative Kraftstoff-Fahrzeuge (z.B. Kraftstoffe, die von Ressourcen außer Mineralöl stammen) mit einschließen. Wie hierin darauf verwiesen, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Kraftquellen hat, zum Beispiel sowohl benzin-angetriebene als auch elektrisch-angetriebene Fahrzeuge.
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Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung hat andere Merkmale und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, ersichtlich sind oder darin ausführlicher dargelegt werden.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Vorrichtung zum Stützen eines Ladedruckregelventilmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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Es sollte verstanden werden, dass die beigefügte Zeichnung nicht zwangsläufig im Maßstab ist und eine einigermaßen vereinfachte Darstellung von verschiedenen Merkmalen präsentiert, welche veranschaulichend für die Grundprinzipien der Erfindung sind. Die spezifischen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie sie hierin offenbart sind, einschließlich, zum Beispiel, spezifischer Dimensionen, Ausrichtungen, Positionen und Formen, werden zum Teil durch die besondere beabsichtigte Anwendung und Einsatzumgebung bestimmt werden.
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Detaillierte Beschreibung
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Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung(en), von denen Beispiele in der beiliegenden Zeichnung dargestellt und unten beschrieben sind. Während die Erfindung(en) im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschrieben wird/werden, versteht sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt, die Erfindung(en) auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegenteil ist beabsichtigt, dass die Erfindung(en) nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen deckt/decken, die in den Schutzbereich der Erfindung(en) fallen, wie in den angehängten Patentansprüchen definiert.
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1 ist ein Diagramm, das die Konfiguration einer Vorrichtung zum Stützen eines Ladedruckregelventilmoduls gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die Vorrichtung zum Stützen eines Ladedruckregelventilmoduls gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist eine Stützhalterung 200 und einen Verbindungsvorsprung 210 auf. Die Stützhalterung 200 verbindet ein Ladedruckregelventilmodul 100 mit einem Turboladergehäuse 300. Der Verbindungsvorsprung 210 ist an (z.B. in) einer Fläche ausgebildet, die zur Stützhalterung 200 gehört und dem Ladedruckregelventilmodul 100 zugewandt ist, und ist so eingerichtet, dass er mit einem Ende mit dem Ladedruckregelventilmodul 100 gekoppelt ist.
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Insbesondere kann das Turboladergehäuse 300 der Außenwandteil eines Turboladers zum Durchführen eines Aufladens eines Verbrennungsmotors mittels des Abgasdrucks sein. Das Ladedruckregelventilmodul 100 ist ein elektrisches Ladedruckregelventilmodul (z.B. vom elektronischen Typ) und kann ein Steuerungsmodul zum Betätigen eines Ladedruckregelventils sein, das an der Verbrennungsmotor-Auslassseite des Turboladers bereitgestellt ist. Entsprechend kann das Ladedruckregelventilmodul einen Antriebselektromotor zum Betätigen des Ladedruckregelventils aufweisen und kann ferner eine Steuereinheit oder eine Steuervorrichtung oder beides aufweisen, um den Antriebsmotor anzusteuern.
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Die Stützhalterung 200 kann mit einem Ende in dem Turboladergehäuse 300 integriert und damit gekoppelt sein (z.B. integral verbunden sein) und kann mit einem (z.B. anderen) Ende mit der Verdichterseite des Turboladergehäuses 300 gekoppelt sein. Entsprechend kann verhindert werden, dass die Vibration des Verbrennungsmotors direkt zur Stützhalterung 200 übertragen wird, weil die Stützhalterung 200 mit dem Turboladergehäuse 300 gekoppelt ist. Ferner kann die Wärmeübertragung zum Ladedruckregelventilmodul leicht verhindert werden, weil neue Außenluft in die Verdichterseite des Turboladers strömt.
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Die Stützhalterung 200 kann in der Form eines Paneels (z.B. Tafel) eingerichtet sein, welches eine Fläche bildet. Eine Mehrzahl von Verbindungsvorsprüngen 210 kann an einer (z.B. einzelnen) Fläche der Stützhalterung 200 ausgebildet sein. Die Anzahl und Anordnungsform der Verbindungsvorsprünge 210 kann gemäß einer Absicht eines Entwicklers basierend auf verschiedenen Faktoren, wie z.B. der Fläche des Ladedruckregelventilmoduls 100 und der Stützhalterung 200, gesetzt (z.B. bestimmt) werden. Beispielsweise können drei Verbindungsvorsprünge 210 an einer (z.B. einzelnen) Fläche der Stützhalterung 200 in bestimmten Intervallen ausgebildet sein, und die Verbindungsvorsprünge 210 können derart angeordnet sein, dass sie mit den Ecken einer Dreiecksform korrespondieren.
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Der Verbindungsvorsprung 210 steht aus einer Fläche der Stützhalterung 200 mit einer bestimmten Höhe hervor. Entsprechend kann das Ladedruckregelventilmodul 100 mit dem Verbindungsvorsprung 210 derart gekoppelt werden, dass es mit der hervorstehenden Fläche (z.B. dem oberen Teil der Fläche) des Verbindungsvorsprungs 210 in Kontakt kommt, und kann durch die Stützhalterung 200 gestützt werden, ohne mit der gesamten, einen (z.B. einzelnen) Fläche der Stützhalterung 200 in Kontakt zu kommen. Die Höhe des Verbindungsvorsprungs 210 kann gemäß einer Absicht eines Entwicklers verschiedenartig gesetzt werden.
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Ferner sind die Verbindungsvorsprünge 210 so angeordnet, dass sie eine Dreiecksform bilden, wenn sie miteinander verbunden werden. Entsprechend können die Verbindungsvorsprünge 210 mittels einer minimalen Anzahl an Verbindungsvorsprüngen 210 in Bezug auf Vibrationen in alle Richtungen mit dem Ladedruckregelventilmodul 100 sicher gekoppelt werden.
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Ein Achsen-Schnitt senkrecht zur Achsrichtung des Verbindungsvorsprungs 210 kann ein Kreis sein. In diesem Fall kann verhindert werden, dass eine Last aufgrund der Verbrennungsmotorvibration und eine übertragene Wärme auf einem bestimmten Punkt des Verbindungsvorsprungs 210 konzentriert wird, kann die Vibration gleichmäßig auf den gesamten Verbindungsvorsprung 210 verteilt werden und kann die Steifigkeit des Verbindungsvorsprungs 210 verbessert werden.
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Ferner steht ein Bolzen (z.B. Schraube) 211 hervor, der in das Ladedruckregelventilmodul 100 eingesetzt wird, und ist an dem mittleren Teil des Achsen-Schnitts (z.B. Achsen-Querschnitts) des Verbindungsvorsprungs 210 ausgebildet, so dass das Ladedruckregelventilmodul 100 fest mit dem Verbindungsvorsprung 210 gekoppelt werden kann und geführt und präzise an einem vorbestimmten Punkt installiert werden kann. In diesem Fall kann eine Mutter (z.B. Schraubenmutter), die mit dem Bolzen 211 gekoppelt wird, im Inneren des Ladedruckregelventilmoduls 100 vorgesehen sein, oder der Bolzen 211 kann durch das Ladedruckregelventilmodul 100 hindurch mit der Mutter außerhalb des Ladedruckregelventilmoduls 100 gekoppelt werden. Ferner kann zusätzlich zur Bolzen-Mutter-Verbindung die Verbindung zwischen dem Bolzen 211 und dem Ladedruckregelventilmodul 100 verschiedenartig durchgeführt werden.
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Eine Mehrzahl von Nuten 220 kann in der einen Fläche der Stützhalterung 200 ausgebildet sein, in welcher der Verbindungsvorsprung 210 ausgebildet ist. Die Nuten 220 können mit Ausnahme von den Verbindungsvorsprüngen 210 in den übrigen Teilen der einen Fläche der Stützhalterung 200 ausgebildet sein. Die Nuten 220 können dazu dienen, um einen Spalt zwischen der Stützhalterung 200 und dem Ladedruckregelventilmodul 100 weiter aufzuweiten und um zu blockieren (bzw. verhindern) oder einzuschränken, dass die durch das Turboladergehäuse 300 und die Stützhalterung 200 übertragene Abgaswärme zum Ladedruckregelventilmodul 100 übertragen wird, wenn eine Isolierungsschicht an einer Fläche der Stützhalterung 200 gebildet wird. Das elektrische Ladedruckregelventilmodul 100 kann aufgrund Überhitzung versagen oder kaputt gehen, wenn die Abgaswärme direkt übertragen wird oder die Menge der übertragenen Wärme übermäßig (z.B. groß) ist, weil es den Antriebselektromotor und die Steuervorrichtung zum Steuern des Antriebselektromotors aufweist. Solch ein Versagen kann durch Blockieren oder Einschränken der Wärmeübertragung zum Ladedruckregelventilmodul 100 verhindert werden.
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Außerdem kann ferner ein Isolator (z.B. Isolierstoff) 400 zum Isolieren (z.B. Wärmeschutz) oder Vibrationsschutz zwischen Flächen, wo der Verbindungsvorsprung 210 und das Ladedruckregelventilmodul 100 gekoppelt werden, vorgesehen sein. Der Isolator 400 kann aus zahlreichen Materialien hergestellt sein, wie z.B. einem Harzmaterial oder einem Gummimaterial, und kann so eingerichtet sein, dass er einen Kreis wie eine Donutform (bzw. Torusform) aufweist. Entsprechend kann der Isolator 400, in den der Bolzen 211 eingesetzt wurde, die Isolierungsfunktion und Vibrationsschutzfunktion zwischen dem Verbindungsvorsprung 210 und dem Ladedruckregelventilmodul 100 durchführen.
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Ferner kann der Isolator 400 so ausgebildet sein, dass er die gleiche Form hat wie der Achsen-Schnitt des Verbindungsvorsprungs 210, aber dieser ist nicht darauf beschränkt und kann verschiedene Formen und Größen aufweisen. Ferner kann der Isolator 400 wahlweise die Isolierungsfunktion oder Vibrationsschutzfunktion durchführen oder sowohl die Isolierungsfunktion als auch die Vibrationsschutzfunktion durchführen und kann zusätzliche Funktionen durchführen.
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Gemäß zahlreichen Ausführungsformen der Vorrichtung zum Stützen eines Ladedruckregelventilmoduls der vorliegenden Erfindung kann die Wärmeübertragung eingeschränkt werden und das Überhitzen des Ladedruckregelventilmoduls 100 kann verhindert werden, weil die Stützhalterung 200 und das Ladedruckregelventilmodul 100 in einem bestimmten Intervall zueinander im Abstand angeordnet sind und die Wärme durch die Mehrzahl von Verbindungsvorsprüngen 210 übertragen wird.
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Ferner kann das Ladedruckregelventilmodul 100 sicher durch eine Mehrzahl von Verbindungspunkten gestützt werden, weil eine Mehrzahl von Verbindungsvorsprüngen 210 bereitgestellt wird, und die Wärmeübertragung kann blockiert werden, weil der Isolator 400 eingebaut ist.
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Die vorhergehenden Beschreibungen der spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sollen nicht als erschöpfend oder die Erfindung auf die genaue offenbarte Form einschränkend verstanden werden, und es sind offensichtlich viele Modifikationen und Variationen möglich angesichts der obigen Lehre. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erläutern und dadurch dem Fachmann die Herstellung und den Gebrauch der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie von deren zahlreichen Alternativen und Modifikationen zu ermöglichen. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzumfang der Erfindung durch die angeführten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.
