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QUERVERWEISE
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Diese Anmeldung beansprucht die Offenbarung der U. S. Provisional Application Nr. 62/323,113, eingereicht am 15. April 2016, mit dem Titel ”CENTRIFUGAL FAN WITH DUAL IMPELLER”, dessen Gesamtheit hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Impeller und einen Zentrifugallüfter, der denselben verwendet, und insbesondere einen Impeller mit zwei Blattgruppen der geeignet ist, bei Bedingungen mit hoher Systemimpedanz verwendet zu werden. Die vorliegende Erfindung betrifft auch einen Zentrifugallüfter, der den Impeller verwendet.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Mit zunehmender Entwicklung von Wissenschaft und Technik wird die Leistungsfähigkeit von elektronischen Geräten weitgehend verbessert. Folglich werden Wärmeableitungsvorrichtungen oder Wärmeableitungssysteme wesentliche Bestandteile für die elektronischen Vorrichtungen. Während des Betriebs eines elektronischen Gerätes wird eine große Menge an Wärme durch die elektronischen Komponenten des elektronischen Gerätes erzeugt. Wenn die Wärme nicht effektiv abgeführt werden kann, kann die erhöhte Betriebstemperatur zu Beschädigung, Kurzschluss oder verschlechterter Leistung des elektronischen Gerätes führen. Um die Wärme effektiv abzuleiten, ist es wichtig, eine Hochleistungs-Wärmeableitvorrichtung innerhalb oder neben dem elektronischen Gerät zu installieren, um die Wärme an die Umgebung abzuführen. Darüber hinaus bemühen sich die Hersteller, den Wirkungsgrad der Wärmeableitungsvorrichtung zu erhöhen.
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Ein Lüfter ist eine der beliebtesten Wärmeableitungsvorrichtungen. Da die Leistung des elektronischen Gerätes verbessert wird, ist es wichtig, die Wärmeableitwirkung des Lüfters zu erhöhen. Beispielsweise kann die Vergrößerung des Kanals innerhalb eines Rahmens des Lüfters die Menge des erzeugten Luftstroms erhöhen. Wenn jedoch der Kanal vergrößert wird, wird auch das Volumen des Lüfters erhöht. Da der Layoutraum des elektronischen Gerätes begrenzt ist, ist es schwierig, den großen Lüfter im elektronischen Gerät zu installieren.
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Darüber hinaus ist der Impeller des herkömmlichen Zentrifugallüfters üblicherweise mit einer einzigen Blattgruppe ausgestattet. Zur Erhöhung der Menge des erzeugten Luftstroms ist es notwendig, die Drehzahl zu erhöhen. Wenn die Drehzahl erhöht wird, wird das Problem des Erzeugens von Rauschen schwerwiegender. In Übereinstimmung mit einem anderen Ansatz ist der Zentrifugallüfter mit zwei Impellern ausgestattet, um die Luftstrommenge zu erhöhen. Jeder der beiden Impeller hat eine Blattgruppe, und die beiden Blattgruppen der beiden Impeller sind überlappend und zusammengebaut. Das heißt, das Gesamtvolumen des Lüfters wird ebenfalls erhöht. Da der Layoutraum des elektronischen Gerätes begrenzt ist, ist es schwierig, den großen Lüfter im elektronischen Gerät zu installieren.
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Daher besteht ein Bedarf für die Bereitstellung eines Impellers und eines Zentrifugallüfters mit verbesserter Betriebsleistung, verringerter Systemimpedanz und verringertem Rauschen, um die Nachteile der herkömmlichen Technologie zu überwinden.
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ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung stellt einen Impeller und einen Zentrifugallüfter mit verbesserter Betriebsleistung, verringerter Systemimpedanz und verringertem Rauschen dar.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung sieht einen Impeller mit einer ersten Blattgruppe und einer zweiten Blattgruppe vor. Die erste Blattgruppe und die zweite Blattgruppe sind auf einer Nabe des Impellers angeordnet. Folglich wird die Gesamtleistung des Zentrifugallüfters erhöht, die Systemimpedanz wird verringert und das Rauschen wird reduziert. Darüber hinaus wird das Gesamtvolumen eines Zentrifugallüfters mit dem Impeller nicht erhöht.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Impeller bereitgestellt. Der Impeller umfasst eine Nabe, eine erste Blattgruppe und eine zweite Blattgruppe. Die Nabe umfasst ein Mittelteil, ein geneigtes Teil und ein Verbindungsteil. Die erste Blattgruppe ist mit dem Verbindungsteil der Nabe verbunden. Die zweite Blattgruppe ist auf dem geneigten Teil der Nabe angeordnet. Es gibt einen ersten Abstand zwischen der zweiten Blattgruppe und der ersten Blattgruppe. Es gibt einen zweiten Abstand zwischen der zweiten Blattgruppe und dem Mittelteil der Nabe.
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In einer Ausführungsform ist das geneigte Teil zwischen dem Mittelteil und dem Verbindungsteil angeordnet, und das geneigte Teil weist eine Neigung auf, die sich von dem Mittelteil zu dem Verbindungsteil nach unten erstreckt. Ein Ende des geneigten Teils ist mit dem Verbindungsteil verbunden.
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In einer Ausführungsform liegt der erste Abstand in einem Bereich zwischen 3 mm und 4 mm und der zweite Abstand liegt in einem Bereich zwischen 3 mm und 4 mm.
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In einer Ausführungsform ist der erste Abstand gleich dem zweiten Abstand, und sowohl der erste Abstand als auch der zweite Abstand sind 3,5 mm.
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In einer Ausführungsform ist die zweite Blattgruppe integral mit der Nabe ausgebildet, und die zweite Blattgruppe steht nach oben von dem geneigten Teil der Nabe ab.
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In einer Ausführungsform umfasst die erste Blattgruppe mehrere nach vorne geneigte Blätter und die zweite Blattgruppe umfasst mehrere rückwärts geneigte Blätter.
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In einer Ausführungsform ist eine Blattdichte der mehreren nach vorne geneigten Blätter der ersten Blattgruppe größer als eine Blattdichte der mehreren rückwärts geneigten Blätter der zweiten Blattgruppe.
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In einer Ausführungsform liegt ein Spalt zwischen jeweils zwei benachbarten nach vorne geneigten Blättern der ersten Blattgruppe in einem Bereich zwischen 8 mm und 12 mm und ein Spalt zwischen jeweils zwei benachbarten rückwärts geneigten Blättern der zweiten Blattgruppe ist in einem Bereich zwischen 22 mm und 26 mm.
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In einer Ausführungsform beträgt der Spalt zwischen jeweils zwei benachbarten nach vorne geneigten Blättern der ersten Blattgruppe 10 mm und der Spalt zwischen jeweils zwei benachbarten rückwärts geneigten Blätter der zweiten Blattgruppe beträgt 24 mm.
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In einer Ausführungsform ist eine Höhe der zweiten Blattgruppe kleiner als eine Höhe der ersten Blattgruppe.
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In einer Ausführungsform liegt die Höhe der ersten Blattgruppe in einem Bereich zwischen 13 mm und 14 mm, und die Höhe der zweiten Blattgruppe liegt in einem Bereich zwischen 11 mm und 12 mm.
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In einer Ausführungsform beträgt die Höhe der ersten Blattgruppe 13,4 mm und die Höhe der zweiten Blattgruppe beträgt 11,4 mm.
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In einer Ausführungsform gibt es eine Höhendifferenz zwischen der ersten Blattgruppe und der zweiten Blattgruppe, und die Höhendifferenz liegt in einem Bereich zwischen 1 mm und 3 mm.
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In einer Ausführungsform beträgt die Höhendifferenz 2 mm.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Zentrifugallüfter bereitgestellt. Der Zentrifugallüfter umfasst einen Rahmen und einen Impeller. Der Impeller ist innerhalb des Rahmens angeordnet. Der Impeller umfasst eine Nabe, eine erste Blattgruppe und eine zweite Blattgruppe. Die Nabe umfasst ein Mittelteil, ein geneigtes Teil und ein Verbindungsteil. Die erste Blattgruppe ist mit dem Verbindungsteil der Nabe verbunden. Die zweite Blattgruppe ist auf dem geneigten Teil der Nabe angeordnet. Es gibt einen ersten Abstand zwischen der zweiten Blattgruppe und der ersten Blattgruppe. Es gibt einen zweiten Abstand zwischen der zweiten Blattgruppe und dem Mittelteil der Nabe.
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In einer Ausführungsform ist die zweite Blattgruppe integral mit der Nabe ausgebildet, und die zweite Blattgruppe steht nach oben von dem geneigten Teil der Nabe vor.
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In einer Ausführungsform umfasst die erste Blattgruppe mehrere nach vorne geneigte Blätter und die zweite Blattgruppe umfasst mehrere rückwärts geneigte Blätter. Eine Blattdichte der mehreren nach vorne geneigten Blätter der ersten Blattgruppe ist größer als eine Blattdichte der mehreren rückwärts geneigten Blätter der zweiten Blattgruppe.
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In einer Ausführungsform ist eine Höhe der zweiten Blattgruppe kleiner als eine Höhe der ersten Blattgruppe.
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Der obige Inhalt der vorliegenden Erfindung wird für den Fachmann leichter offensichtlich, nachdem die folgende detaillierte Beschreibung und die begleitenden Zeichnungen überprüft wurden, in denen:
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 eine schematische perspektivische Ansicht ist, die das äußere Erscheinungsbild eines Zentrifugallüfters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die den inneren Aufbau des Zentrifugallüfters von 1 zeigt;
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3A ist eine schematische Schnittansicht, die den Impeller des Zentrifugallüfters, gemäß 2 darstellt; und
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3B ist eine schematische Querschnittsansicht, die den Impeller von 3A darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Die vorliegende Erfindung wird nun genauer unter Bezugnahme auf die folgenden Ausführungsformen beschrieben. Es ist anzumerken, dass die folgenden Beschreibungen von bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung hier nur zum Zweck der Veranschaulichung und Beschreibung dargestellt werden. In den folgenden Ausführungsformen und Zeichnungen sind die Elemente, die für die Konzepte der vorliegenden Erfindung irrelevant sind, weggelassen und nicht gezeigt.
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1 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die das äußere Erscheinungsbild eines Zentrifugallüfters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 2 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die den inneren Aufbau des Zentrifugallüfters von 1 darstellt. Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, ist der Lüfter ein Zentrifugallüfter 1. Der Zentrifugallüfter 1 umfasst einen Rahmen 10 und ein Impeller 11. Der Impeller 11 ist innerhalb des Rahmens 10 angeordnet. Der Rahmen 10 hat einen Einlass 101 und einen Auslass 102. Während des Betriebs des Zentrifugallüfters 1 wird der Umgebungsluftstrom in den Einlass 101 eingesaugt, durch den Impeller 11 zu einem Kanal 12 getrieben und tritt aus dem Auslass 102 aus.
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Wie in 2 gezeigt, umfasst der Impeller 11 eine Nabe 110, eine erste Blattgruppe 111 und eine zweite Blattgruppe 112. Die Blätter der ersten Blattgruppe 111 sind auf einem peripheren Bereich der Nabe 12 angeordnet. Die Blätter der zweiten Blattgruppe 112 sind auf der Nabe 12 angeordnet ist. Zusätzlich ist ein Motor (nicht gezeigt) in der Nabe 110 installiert, um dem Zentrifugallüfter 1 eine Antriebskraft zuzuführen. Wenn die Nabe 110 angetrieben wird, um durch den Motor zu drehen, werden die Blätter der ersten Blattgruppe 111 und die Blätter der zweiten Blattgruppe 112 synchron gedreht, um die Geschwindigkeit des Einsaugens des Luftstroms zu erhöhen. Außerdem wird der Luftstrom aus dem Auslass 102 durch den Kanal 12 ausgegeben.
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3A ist eine schematische Schnittansicht, die den Impeller des Zentrifugallüfters, wie in 2 dargestellt, zeigt. Wie in 3A gezeigt, umfasst die Nabe 110 ein Mittelteil 110a, ein geneigtes Teil 110b und ein Verbindungsteil 110c. Bei dieser Ausführungsform hat die Nabe 110 eine scheibenförmige Struktur. Das Mittelteil 110a befindet sich in der mittleren Position der Nabe 110. Der Motor (nicht gezeigt) ist unter dem Mittelteil 110a angeordnet. Das Mittelteil 110a ist topfförmig. Das geneigte Teil 110b ist zwischen dem Mittelteil 110a und dem Verbindungsteil 110c angeordnet. Darüber hinaus weist das geneigte Teil 110b eine Schräge auf, die sich von dem Mittelteil 110a nach unten zu dem Verbindungsteil 110c erstreckt. Ein Ende des geneigtem Teils 110b ist mit dem Verbindungsteil 110c verbunden. Das Verbindungsteil 110c ist mit der ersten Blattgruppe 111 verbunden. In einer Ausführungsform ist die erste Blattgruppe 111 mit der Nabe 110 durch das Verbindungsteil 110c durch Eingriff zusammengebaut. In einer anderen Ausführungsform ist die erste Blattgruppe 111 integral mit dem Verbindungsteil 110c ausgebildet. Das heißt, die Art zum Verbinden der ersten Blattgruppe 111 und des Verbindungsteils 110c ist nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt und kann gemäß den praktischen Anforderungen variiert werden. Die zweite Blattgruppe 112 ist auf dem geneigten Teil 110b angeordnet. Vorzugsweise ist die zweite Blattgruppe 112 integral mit dem geneigten Teil 110b der Nabe 110 ausgebildet. Darüber hinaus steht die zweite Blattgruppe 112 von dem geneigten Teil 110b nach oben vor.
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3B ist eine schematische Querschnittsansicht, die den Impeller von 3A zeigt. Das Funktionsprinzip des Zentrifugallüfters 1 wird unter Bezugnahme auf die 3A und 3B beschrieben.
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Gemäß 3A sind die Blätter der ersten Blattgruppe 111 auf dem äußeren Bereich der Nabe 110 angeordnet. Darüber hinaus weist die erste Blattgruppe 111 mehrere nach vorne geneigte Blätter 111a auf. Die Blätter der zweiten Blattgruppe 112 sind auf dem geneigten Teil 110b der Nabe 110 angeordnet. Darüber hinaus weist die zweite Blattgruppe 112 mehrere rückwärts geneigte Blätter 112a auf. Das heißt, die nach vorne geneigten Blätter 111a der ersten Blattgruppe 111 und die rückwärts geneigten Blätter 112a der zweiten Blattgruppe 112 sind in entgegengesetzte Richtungen geneigt. Die rückwärts geneigten Blätter 112a der zweiten Blattgruppe 112 können die Impedanz des Zentrifugallüfters 1 erhöhen.
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Gemäß 3B gibt es einen ersten Abstand d1 zwischen der hinteren Kante der rückwärts geneigten Blätter 112a der zweiten Blattgruppe 112 und der vorderen Kante der nach vorne geneigten Blätter 111a der ersten Blattgruppe 111. Das heißt, die zweite Blattgruppe 112 ist von der ersten Blattgruppe 111 getrennt, und die Blätter der zweiten Blattgruppe 112 und die Blätter der ersten Blattgruppe 111 sind nicht überlappend. Darüber hinaus gibt es einen zweiten Abstand d2 zwischen der Vorderkante der rückwärts geneigten Blätter 112a der zweiten Blattgruppe 112 und der Kante des Mittelteils 110a der Nabe 110. Das heißt, die zweite Blattgruppe 112 ist von dem Mittelteil 110a der Nabe 110 getrennt. Bei dieser Ausführungsform ist die zweite Blattgruppe 112 von dem Mittelteil 110a der Nabe 110 getrennt, und die zweite Blattgruppe 112 ist von der ersten Blattgruppe 111 getrennt. In einer Ausführungsform ist der erste Abstand d1 gleich dem zweiten Abstand d2. Beispielsweise liegen sowohl der erste Abstand d1 als auch der zweite Abstand d2 im Bereich zwischen 3 mm und 4 mm. Vorzugsweise sind sowohl der erste Abstand d1 als auch der zweite Abstand d2 3,5 mm.
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Es wird erneut auf 3A Bezug genommen. Bei dieser Ausführungsform ist die Blattdichte der nach vorne geneigten Blätter 111a der ersten Blattgruppe 111 größer als die Blattdichte der rückwärts geneigten Blätter 112a der zweiten Blattgruppe 112. Beispielsweise umfasst die erste Blattgruppe 111 71 nach vorne geneigte Blätter 111a und die zweite Blattgruppe 112 weist 31 rückwärts geneigte Blätter 112a auf. Da die nach vorne geneigten Blätter 111a der ersten Blattgruppe 111 dicht angeordnet sind, wird das Rauschen reduziert. Da außerdem die rückwärts geneigten Blätter 112a der zweiten Blattgruppe 112 in die entgegengesetzte Richtung geneigt sind, wird die Impedanz des Zentrifugallüfters 1 erhöht und die Gesamtleistung des Zentrifugallüfters 1 erhöht. Darüber hinaus liegt ein Spalt d4 zwischen jeweils zwei benachbarten nach vorne geneigten Blättern 111a der ersten Blattgruppe 111 im Bereich zwischen 8 mm und 12 mm und vorzugsweise 10 mm. Darüber hinaus liegt ein Spalt d5 zwischen jeweils zwei benachbarten rückwärts geneigten Blättern 112a der zweiten Blattgruppe 112 im Bereich zwischen 22 mm und 26 mm und vorzugsweise 24 mm.
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Es wird erneut auf 3B Bezug genommen. Bei dieser Ausführungsform ist die Höhe des Mittelteils 110a der Nabe 110 größer als die Höhe der ersten Blattgruppe 111 und die Höhe der zweiten Blattgruppe 112. Darüber hinaus ist die Höhe der ersten Blattgruppe 111 größer als die Höhe der zweiten Blattgruppe 112. In einer Ausführungsform liegt die Höhe der ersten Blattgruppe 111 im Bereich zwischen 13 mm und 14 mm und vorzugsweise 13,4 mm. Darüber hinaus liegt die Höhe der zweiten Blattgruppe 112 im Bereich zwischen 11 mm und 12 mm und vorzugsweise 11,4 mm. Es gibt eine Höhendifferenz d3 zwischen der ersten Blattgruppe 111 und der zweiten Blattgruppe 112. Die Höhendifferenz d3 liegt im Bereich zwischen 1 mm und 3 mm und vorzugsweise 2 mm.
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Aus den obigen Beschreibungen ergibt die vorliegende Erfindung einen Impeller und einen Zentrifugallüfter mit dem Impeller. Der Impeller der vorliegenden Erfindung ist besonders konstruiert. Die zweite Blattgruppe ist integral mit dem geneigten Teil der Nabe ausgebildet, um die Impedanz des Zentrifugallüfters zu erhöhen und die Systemimpedanz zu reduzieren. Folglich wird der Zentrifugallüfter in geeigneter Weise bei hohen Systemimpedanzbedingungen verwendet. Da außerdem die nach vorne geneigten Blätter der ersten Blattgruppe dicht angeordnet sind, wird das Rauschen verringert. Insbesondere wird der Bauraum des Zentrifugallüfters nicht erhöht. Folglich wird die Gesamtleistung des Zentrifugallüfters erhöht, die Systemimpedanz wird verringert und das Rauschen wird reduziert.
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Während die Erfindung in Bezug auf das beschrieben wurde, was gegenwärtig als die praktischste und bevorzugte Ausführungsform angesehen wird, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarte Ausführungsform beschränkt sein muss. Im Gegenteil, es ist beabsichtigt, verschiedene Modifikationen und ähnliche Anordnungen abzudecken, die im Geist und Schutzumfang der beigefügten Ansprüche enthalten sind, die mit der breitesten Interpretation zu verstehen sind, um alle derartigen Modifikationen und ähnliche Strukturen zu umfassen.
