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Die Offenbarung bezieht sich auf ein Schlagwerkzeug und insbesondere auf ein Doppelhammerschlagwerkzeug.
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Ein herkömmliches Einhammerschlagwerkzeug weist einen einzelnen Hammer und einen Abtriebshammer auf. Der einzelne Hammer wird angetrieben, um sich entlang einer Axiallinie hin und her zu bewegen und sich um dieselbe zu drehen, um den Abtriebshammer zu betätigen, der ein Werkstück in Eingriff nimmt. Um eine relativ große Schlagkraft zu erzeugen, ist das herkömmliche Einhammerschlagwerkzeug im Allgemeinen so entworfen, dass es die Masse erhöht, um damit die Rotationsträgheit zu verbessern. Ein solcher Entwurf kann jedoch eine relativ starke Vibration erzeugen, was die Einsatzfähigkeit und den Komfort während eines Hammerschlagbetriebs verringert.
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Ein herkömmliches Doppelhammerschlagwerkzeug, wie es in der
CN 107 175 610 A offenbart ist, umfasst einen primären Hammer und einen sekundären Hammer. Der primäre Hammer ist entlang einer Axiallinie hin und her bewegbar und um dieselbe drehbar. Der sekundäre Hammer ist zusammen mit dem primären Hammer drehbar, während derselbe entlang der Axiallinie immobilisiert ist. Im Vergleich zu dem herkömmlichen Einhammerschlagwerkzeug ist das herkömmliche Doppelhammerschlagwerkzeug dahingehend vorteilhaft, die Rotationsträgheit zu erhöhen und Vibrationen zu reduzieren. Das herkömmliche Doppelhammerschlagwerkzeug muss jedoch mit einer Mehrzahl von Nadelwalzen versehen sein, die jeweils in Walzenkanäle eingesetzt sind, die zwischen dem primären und dem sekundären Hammer gebildet sind, um Antriebsbewegungen zu übertragen. Um die Nadelwalzen an Ort und Stelle zu halten, ist es erforderlich, zusätzlich einen elastischen Haltering bereitzustellen. Darüber hinaus bestehen andere Nachteile, die zu einem unruhigen Betrieb und zu erhöhter Vibration führen können. Beispielsweise können die Nadelwalzen aufgrund von Positionsabweichung schwingen; die Genauigkeit bezüglich der Bearbeitung der Nadelkanäle kann unzureichend sein; die Reibungskräfte zwischen den Nadelwalzen und Nadelkanälen können übermäßig groß sein.
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Aus der
EP 2 554 332 A2 ist ein Schlagbohrer bekannt, bei dem auf der inneren Oberfläche eines äußeren zylindrischen Hammers axiale Führungsrillen gebildet sind und in der äußeren Oberfläche eines inneren Hammers ovale Rillen gebildet sind. Säulenförmige Verbindungsstifte sind zwischen die Führungsrillen und die ovalen Rillen eingebracht.
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Die
EP 1 120 199 A2 offenbart einen Schlagbohrer, bei dem ein Hammer lose in einen zylindrischen Amboss eingebracht ist und mittels Kugeln mit einer Spindel gekoppelt ist, die zwischen axialen Rillen in dem Hammer und Kurvennuten in der Spindel eingepasst sind.
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Deshalb ist es eine Aufgabe der Offenbarung, ein Doppelhammerschlagwerkzeug zu schaffen, das zumindest einen der Nachteile des Stands der Technik mildern kann.
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Gemäß der Offenbarung umfasst ein Doppelhammerschlagwerkzeug einen Motor, eine Antriebseinheit, eine Hammereinheit und eine Gehäuseeinheit.
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Der Motor umfasst eine Motorwelle.
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Die Antriebseinheit wird durch den Motor angetrieben und umfasst einen Getriebesatz, der mit der Motorwelle verbunden ist.
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Die Hammereinheit ist mit der Antriebseinheit verbunden und umfasst eine Hammerspindel, einen Innenringhammer, einen Außenringhammer, eine Mehrzahl von Rollkugeln und einen Abtriebshammer.
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Die Hammerspindel erstreckt sich entlang einer Axiallinie der Motorwelle und ist um dieselbe drehbar. Die Hammerspindel weist ein angetriebenes Ende, das mit dem Getriebesatz verbunden ist, und ein Abtriebsende auf, das dem angetriebenen Ende gegenüberliegt.
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Der Innenringhammer ist auf die Hammerspindel aufgeschoben. Der Innenringhammer weist eine Mehrzahl von Kugelrillen, die jeweils eine Kugelhalbform aufweisen, und eine Mehrzahl von winkelmäßig beabstandeten Hammervorsprüngen auf, die um das Abtriebsende der Hammerspindel herum angeordnet sind. Der Innenringhammer ist in Bezug auf die Hammerspindel entlang der Axiallinie hin und her bewegbar, während derselbe sich zusammen mit der Hammerspindel dreht.
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Der Außenringhammer ist um den Innenringhammer herum angeordnet. Der Außenringhammer weist eine Mehrzahl von Führungsrillen auf, die um die Axiallinie herum angeordnet sind und sich entlang derselben erstrecken. Die Kugelrillen sind jeweils den Führungsrillen zugewandt und öffnen sich zu den denselben.
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Jede der Rollkugeln ist einzeln in einer der Kugelrillen und einer der Führungsrillen aufgenommen.
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Der Abtriebshammer ist mit dem Abtriebsende der Hammerspindel verbunden und weist einen Hauptkörper, der sich entlang der Axiallinie erstreckt, um ein Werkstück in Eingriff zu nehmen, und eine Mehrzahl von winkelmäßig beabstandeten Eingriffnahmevorsprüngen auf, die radial von dem Hauptkörper vorstehen, um die Hammervorsprünge in Eingriff zu nehmen.
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Die Gehäuseeinheit bedeckt den Motor, die Antriebseinheit und die Hammereinheit und weist eine Öffnung auf, so dass der Hauptkörper des Abtriebshammers sich nach außen erstrecken kann.
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Andere Merkmale und Vorteile der Offenbarung werden in der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsbeispiele mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ersichtlich, für die gilt:
- 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein erstes Ausführungsbeispiel eines Doppelhammerschlagwerkzeugs gemäß der Offenbarung veranschaulicht;
- 2 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels;
- 3 ist eine auseinandergezogene Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels, die einen Motor, eine Antriebseinheit und eine Hammereinheit des Doppelhammerschlagwerkzeugs veranschaulicht;
- 4 ist eine unvollständige Schnittansicht des ersten Ausführungsbeispiels;
- 5 ist eine unvollständige Schnittansicht des ersten Ausführungsbeispiels entlang der Linie V-V von 4;
- 6 ist eine teilweise auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die ein zweites Ausführungsbeispiel eines Doppelhammerschlagwerkzeugs gemäß der Offenbarung veranschaulicht; und
- 7 ist eine unvollständige Schnittansicht des zweiten Ausführungsbeispiels.
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Bevor die Offenbarung näher beschrieben wird, sei festgestellt, dass dort, wo es angemessen erscheint, Bezugszeichen oder Endabschnitte von Bezugszeichen unter den Figuren wiederholt wurden, um entsprechende oder analoge Elemente anzugeben, die optional ähnliche Charakteristika aufweisen können.
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Mit Bezugnahme auf 1 bis 5 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Doppelhammerschlagwerkzeugs gemäß der Offenbarung gezeigt. Das Doppelhammerschlagwerkzeug umfasst einen Motor 1, eine Antriebseinheit 2, eine Hammereinheit 3 und eine Gehäuseeinheit 4. Die Hammereinheit 3 weist eine Hammerspindel 31 auf.
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Der Motor 1 umfasst eine Motorwelle 11.
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Die Antriebseinheit 2 wird durch den Motor 1 angetrieben und umfasst einen Getriebesatz 21, der mit der Motorwelle 11 verbunden ist. Der Getriebesatz 21 weist ein Sonnenrad 210, das mit der Motorwelle 11 verbunden ist, einen Träger 213, eine Mehrzahl von Planetenrädern 211, die an dem Träger 213 befestigt und mit dem Sonnenrad 210 verzahnt sind, und ein Hohlrad 212 auf, das mit den Planetenrädern 211 verzahnt ist. Der Träger 213 ist mit der Hammerspindel 31 verbunden. Das Hohlrad 212 ist um die Planetenräder 211 herum angeordnet und zu der Gehäuseeinheit 4 positioniert.
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Die Hammereinheit 3 ist mit der Antriebseinheit 2 verbunden und umfasst ferner einen Innenringhammer 32, einen Außenringhammer 33, eine Mehrzahl von Rollkugeln 34, einen Abtriebshammer 35, eine Feder 36, einen ersten Dichtungsring 37 und einen zweiten Dichtungsring 38.
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Die Hammerspindel 31 erstreckt sich entlang einer Axiallinie (L1) der Motorwelle 11 und ist um dieselbe drehbar. Die Hammerspindel 31 weist ein angetriebenes Ende 311, das mit dem Träger 213 verbunden ist, ein Abtriebsende 312, das dem angetriebenen Ende 311 gegenüberliegt, eine Außenoberfläche 313 und zwei V-förmige Rillen 314 auf, die von der Außenoberfläche 313 aus eingekerbt sind.
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Der Innenringhammer 32 ist auf die Hammerspindel 31 aufgeschoben. Ferner weist der Innenringhammer 32 eine Mehrzahl von Kugelrillen 321, die jeweils eine Kugelhalbform aufweisen, eine Mehrzahl von winkelmäßig beabstandeten Hammervorsprüngen 322, die um das Abtriebsende 312 der Hammerspindel 31 herum angeordnet sind, und zwei Gleitrillen 323 auf, die jeweils den V-förmigen Rillen 314 zugewandt sind. Die Kugelrillen 321 sind ringförmig um die Axiallinie (L1) angeordnet und sind im gleichen Winkel voneinander angeordnet. Außerdem umfasst die Hammereinheit 3 ferner zwei Rollelemente 315. Jedes Rollelement 315 ist zwischen einer der V-förmigen Rillen 314 und einer der Gleitrillen 323 angeordnet. Während die Kugelrillen 321 für eine gleichmäßige Spannungsverteilung ringförmig um die Axiallinie (L1) herum angeordnet und im gleichen Winkel voneinander beabstandet sind, ist die Offenbarung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt.
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Der Abtriebshammer 35 ist mit dem Abtriebsende 312 der Hammerspindel 31 verbunden und weist einen Hauptkörper 351, der sich entlang der Axiallinie (L1) erstreckt, um ein Werkstück in Eingriff zu nehmen, und eine Mehrzahl von winkelmäßig beabstandeten Eingriffnahmevorsprüngen 352 auf, die radial von dem Hauptkörper 351 vorstehen, um die Hammervorsprünge 322 in Eingriff zu nehmen.
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Der Außenringhammer 33 ist um den Innenringhammer 32 herum angeordnet. Der Außenringhammer 33 weist eine Mehrzahl von Führungsrillen 331, die um die Axiallinie (L1) herum angeordnet sind und sich entlang derselben erstrecken, ein erstes Ende 332, das um einen Abschnitt des Hauptkörpers 351 des Abtriebshammers 35 herum nahe zu dem Abtriebsende 312 der Hammerspindel 31 angeordnet ist, und ein zweites Ende 333 auf, das dem ersten Ende 332 gegenüberliegt. Jede Führungsrille 331 weist einen kurvenförmigen Querschnitt auf. Die Kugelrillen 321 sind jeweils den Führungsrillen 331 zugewandt und öffnen sich zu denselben.
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Jede Rollkugel 34 ist in einer der Kugelrillen 321 und einer der Führungsrillen 331 aufgenommen.
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Die Feder 36 ist auf die Hammerspindel 31 aufgeschoben und stellt eine Verbindung zwischen dem Träger 213 und dem Innenringhammer 32 her.
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Der erste Dichtungsring 37 ist um den Hauptkörper 351 des Abtriebshammers 35 herum angeordnet und grenzt an das erste Ende 332 des Außenringhammers 33 an.
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Der zweite Dichtungsring 38 ist um die Hammerspindel 31 herum angeordnet und grenzt an das zweite Ende 333 des Außenringhammers 33 an. Der erste und der zweite Dichtungsring 37, 38 sind stationär in der Gehäuseeinheit 4 angeordnet. Insbesondere ist der erste Dichtungsring 37 an einer Innenoberfläche der Gehäuseeinheit 4 positioniert.
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Es sei angemerkt, dass die Offenbarung nicht auf die Anzahl der Kugelrillen 321, der Führungsrillen 331, der Rollkugeln 34, der Hammervorsprünge 322 und/oder der Eingriffnahmevorsprünge 352 des ersten Ausführungsbeispiels beschränkt ist.
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Die Gehäuseeinheit 4 bedeckt den Motor 1, die Antriebseinheit 2 und die Hammereinheit 3 und weist eine Öffnung 41 auf, so dass der Hauptkörper 351 des Abtriebshammers 35 sich nach außen erstrecken kann.
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Wenn der Motor 1 aktiviert ist, treibt die Motorwelle 11 die Planetenräder 211 dahingehend an, sich zusammen mit dem Träger 213 derart zu drehen, dass die Hammerspindel 31, die mit dem Träger 213 verbunden ist, sich um die Axiallinie (L1) dreht. Da die Feder 36 eine Verbindung zwischen dem Träger 213 und dem Innenringhammer 32 herstellt, dreht der Innenringhammer 32 sich gleichzeitig mit dem Träger 213. Während der Drehung des Innenringhammers 32 gleiten die Rollelemente 315 jeweils in den V-förmigen Rillen 314 derart, dass der Innenringhammer 32 entlang der Axiallinie (L1) in Bezug auf die Hammerspindel 31 hin und her bewegt wird, während derselbe zusammen mit der Hammerspindel 31 gedreht wird. Da die Rollkugeln 34 den Außen- und den Innenringhammer 33, 32 verbinden, dreht sich der Außenringhammer 33 während der Drehung des Innenringhammers 32 gleichzeitig mit dem Innenringhammer 32. Außerdem wird, da die Rollkugeln 34 sich in den Führungsrillen 331 des Außenringhammers 33 entlang der Axiallinie (L1) bewegen können, die Bewegung des Innenringhammers 32 entlang der Axiallinie (L1) nicht durch die Rollkugeln 34 beeinflusst. Da der erste und der zweite Dichtungsring 37, 38 stationär in der Gehäuseeinheit 4 positioniert sind, ist der Außenringhammer 33 zwischen dem ersten und dem zweiten Dichtungsring 37, 38 immobilisiert und wird daran gehindert, sich entlang der Axiallinie L1 zu bewegen oder zu vibrieren, während derselbe um die Axiallinie (L1) gedreht wird. Anders gesagt kann der Außenringhammer 33 sich lediglich um die Axiallinie (L1) drehen, sich aber nicht entlang derselben bewegen.
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Wenn der Innenringhammer 32 sich zusammen mit der Hammerspindel 31 dreht, weil die Eingriffnahmevorsprünge 352 des Abtriebshammers 35 die jeweiligen Hammervorsprünge 322 des Innenringhammers 32 in Eingriff nehmen, bewegt der Abtriebshammer 35 sich zusammen mit dem Innenringhammer 32 und dreht sich mit demselben. Wenn der Abtriebshammer 35 das Werkstück in Eingriff nimmt und belastet wird, bewegt der Innenringhammer 32 sich und drückt die Feder 36 entlang der Axiallinie (L1), bis die Hammervorsprünge 322 des Innenringhammers 32 von den Eingriffnahmevorsprüngen 352 des Abtriebshammers 35 außer Eingriff gebracht werden. Die Energie der Feder 36 wird somit freigesetzt, und die Hammervorsprünge 322 des Innenringhammers 32 drehen sich mit hoher Geschwindigkeit und betätigen die Eingriffnahmevorsprünge 352 des Abtriebshammers 35 dahingehend, einen Schraubvorgang durchzuführen.
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Das Doppelhammerschlagwerkzeug der Offenbarung weist folgende Auswirkungen auf:
- 1. Der Außenringhammer 33, der durch den Innenringhammer 32 gedreht wird, kann die Rotationsträgheit effektiv erhöhen, um die Hammerschlagkraft zu erhöhen.
- 2. Im Vergleich zu einem herkömmlichen Einhammerschlagwerkzeug kann der Außenringhammer 33 bei dem ersten Ausführungsbeispiel effektiv daran gehindert werden, während eines Hammerschlagbetriebs entlang der Axiallinie L1 zu vibrieren.
- 3. Im Gegensatz zu dem in der chinesischen Patentanmeldung Nr. 107175610 A offenbarten herkömmlichen Doppelhammerschlagwerkzeug verwendet das erste Ausführungsbeispiel die Rollkugeln 34, die nicht nadelförmig sind. Im Vergleich zu Nadelwalzen, die bei dem herkömmlichen Doppelhammerschlagwerkzeug verwendet werden, weisen die Rollkugeln 34 relativ kleine Berührungsflächen zum Berühren der jeweiligen Kugelrillen 321 und der jeweiligen Führungsrillen 311 auf. Deshalb können Reibungskräfte, die durch die Rollkugeln 34 erzeugt werden, reduziert werden, um die Laufruhe des Hammerschlagbetriebs zu erhöhen.
- 4. Durch Verwenden der Rollkugeln 34 können Probleme mit Positionsverschiebung und unerwünschten Schwingbewegungen, die bei herkömmlich eingesetzten Nadelwalzen auftreten, vermieden werden, und der bei dem herkömmlichen Doppelhammerschlagwerkzeug erforderliche elastische Haltering kann eingespart werden. Dadurch wird die Vibration stark reduziert und die Konstruktion vereinfacht.
- 5. Während der Herstellung können, da jede Rollkugel 34 eine relativ geringe Länge und eine relativ kleine Berührungsfläche aufweist, die Führungsrillen 311 leicht gebildet werden, ohne ein hohes Maß an Bearbeitungsgenauigkeit zu erfordern, was die Herstellungskosten senkt.
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6 und 7 veranschaulichen ein zweites Ausführungsbeispiel gemäß einem Doppelhammerschlagwerkzeug der Offenbarung, das eine im Allgemeinen ähnliche Struktur wie die des ersten Ausführungsbeispiels aufweist.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel umfasst jedoch die Hammereinheit 3 ferner eine Rollenlagereinheit 39, und der erste Dichtungsring 37 fällt weg. Der Außenringhammer 33 weist ferner einen Kopfabschnitt 334, der um einen Abschnitt des Hauptkörpers 351 des Abtriebshammers 35 herum in der Nähe des Abtriebsendes 312 der Hammerspindel 31 angeordnet ist, und einen Halsabschnitt 335 auf, der sich von dem Kopfabschnitt 334 zu dem Getriebesatz 21 hin erstreckt. Der Kopfabschnitt 334 grenzt an eine Innenoberfläche der Gehäuseeinheit 4 an. Der zweite Dichtungsring 38 (im Folgenden „der Dichtungsring 38“ genannt) ist um den Halsabschnitt 335 des Außenringhammers 33 herum angeordnet. Die Rollenlagereinheit 39 weist einen Rollengehäusering 391 und eine Mehrzahl von Zylinderrollen 392 auf. Der Rollengehäusering 391 ist auf den Halsabschnitt 335 des Außenringhammers 33 aufgeschoben und ist zwischen dem Dichtungsring 38 und einer Schulterfläche 336, die an der Verbindungsstelle des Kopf- und des Halsabschnitts 334, 335 des Außenringhammers 33 gebildet ist, und an dieselben angrenzend angeordnet. Die Zylinderrollen 392 sind in dem Rollengehäusering 391 drehbar aufgenommen. Der Dichtungsring 38 ist stationär in der Gehäuseeinheit 4 derart positioniert, dass der Außenringhammer 33 zwischen der Innenoberfläche der Gehäuseeinheit 4 und dem Dichtungsring 38 immobilisiert ist und daran gehindert wird, entlang der Axiallinie (L1) zu vibrieren, während derselbe um die Axiallinie (L1) gedreht wird.
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Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel grenzt der Dichtungsring 38 nicht an den Außenringhammer 33 an; vielmehr grenzt derselbe an den Rollengehäusering 391 an. Da eine Reibungskraft zwischen dem Rollengehäusering 391 und dem Dichtungsring 38 größer als eine Reibungskraft zwischen dem Außenringhammer 33 und der Rollenlagereinheit 39 ist, können durch Anstoßen an die Rollenlagereinheit 39 die durch den Außenringhammer 33 erzeugten Reibungskräfte reduziert und die Laufruhe verbessert werden.
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In der obigen Beschreibung wurden zum Zwecke der Erläuterung zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein gründliches Verständnis der Ausführungsbeispiele zu ermöglichen. Für einen Fachmann auf dem Gebiet wird es jedoch offensichtlich sein, dass ein oder mehrere andere Ausführungsbeispiele ohne einige dieser spezifischen Details praktiziert werden können. Es ist außerdem zu beachten, dass in dieser Spezifikation ein Verweis auf „ein Ausführungsbeispiel“, ein Ausführungsbeispiel mit Angabe einer Ordnungszahl usw. bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder eine bestimmte Charakteristik in die Ausübung der Offenbarung einbezogen werden kann. Es ist ferner zu beachten, dass in der Beschreibung verschiedene Merkmale manchmal zu einem einzigen Ausführungsbeispiel, einer Figur oder einer Beschreibung derselben zusammengefasst werden, um die Offenbarung zu vereinfachen und das Verständnis verschiedener erfinderischer Aspekte zu erleichtern, und dass ein oder mehrere Merkmale oder spezifische Details eines Ausführungsbeispiels zusammen mit einem oder mehreren Merkmalen oder spezifischen Details eines anderen Ausführungsbeispiels dort, wo es angemessen erscheint, in der Praxis der Offenbarung, ausgeübt werden können.
