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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Luftreiniger für ein Fahrzeug.
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HINTERGRUND
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Ein Luftreiniger weist eine Rippe auf, um Steifigkeit zu gewährleisten. Ein Druckverlust wird durch die Optimierung einer Rippenform reduziert oder unterdrückt (siehe
JP H10-288102A ).
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Weiterer Stand der Technik ist in folgendem Dokument offenbart.
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EP 0 859 145 B1 offenbart einen Luftreiniger für eine Verbrennungskraftmaschine. Bei diesem Luftreiniger wird Außenluft in einen Luftfilter eingeleitet und einem Verbrennungsmotor zugeführt, nachdem diese durch ein im Luftfilter angeordnetes Luftfilterelement gereinigt wurde. Ein Luftmengenmesser zur Messung der dem Motor zugeführten Luftmenge ist stromabwärts des Luftstroms angeordnet. Im Luftströmungsweg sind eine erste Stufe zur Konvergenz des Luftstroms, eine zweite Stufe zur weiteren Konvergenz des Luftstroms und ein Raum zwischen der ersten und der zweiten Stufe vorgesehen. Die in der Luftströmung enthaltenen Turbulenzen werden auf ihrem Weg gemildert, und die Luft strömt gleichmäßig durch die Stelle, an der der Luftströmungsmesser angebracht ist. Dementsprechend kann der Luftströmungsmesser das Luftvolumen präzise und mit geringeren Schwankungen messen.
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Kurzfassung
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Wenn die Luft im Luftreiniger jedoch an der Rippe entlangströmt, werden an einem stromabwärts gelegenen Ende der Rippe in dem Luftstrom Wirbel erzeugt, die den Strom stören. Wenn die gestörte Strömung in einen Luftdurchflussmesser fließt, kann die Luftdurchflussrate möglicherweise nicht genau gemessen werden.
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Die vorliegende Offenbarung zielt darauf ab, einen Luftreiniger zu schaffen, bei dem der Luftstrom durch eine Rippe weniger beeinträchtigt wird, und kann bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen erreicht werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Luftreiniger bereitgestellt. Der Luftreiniger weist einen Körper, einen Einlassteil, ein Abgasrohr, einen Montageabschnitt, eine Rippe und ein Ausrichtungs- bzw. Glättungselement auf. Der Einlassteil saugt Luft in den Körper ein. Das Montageteil montiert einen Luftdurchflussmesser am Abgasrohr, um die Luft aus dem Körper abzuführen. Die Rippe ist auf einer inneren Oberfläche bw. Innenoberfläche des Körpers angeordnet und erstreckt sich zum Abgasrohr hin. Das Glättungselement ist an einer Innenoberfläche des Abgasrohrs angeordnet und erstreckt sich in der gleichen Richtung, in der sich die Rippe erstreckt. Das Glättungselement ist näher am Körper als der Montageabschnitt angeordnet.
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Ein solcher Luftreiniger hat das Glättungselement an der Innenoberfläche des Abgasrohrs, das der Rippe an der Innenoberfläche des Körpers gegenüberliegt. Das Glättungselement ist näher am Körper als der Montageabschnitt angeordnet. Das Glättungselement kann die gestörte Strömung, die an einem stromabwärtigen Ende der Rippe im Luftstrom erzeugt wird, reduzieren.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Querschnittsansicht eines Luftreinigers in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform, die einen Luftstrom in dem Luftreiniger darstellt.
- 2 ist eine Ansicht, die eine Positionsbeziehung zwischen einer Rippe und einem Glättungselement darstellt.
- 3 ist ein Querschnitt des Luftreinigers entlang der Linie III-III in 1.
- 4 ist eine Ansicht, die einen Luftreiniger gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
- 5 ist eine Ansicht, die einen Luftreiniger gemäß der dritten Ausführungsform darstellt.
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Detaillierte Beschreibung
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Erste Ausführungsform
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Wie in 1 dargestellt, hat ein Luftreiniger 10 gemäß der ersten Ausführungsform ein Körper 11, ein Einlassteil 17 und ein Abgasrohr 18.
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Der Körper 11 weist die Form eines Hohlkastens auf. Der Körper 11 weit ein Luftreinigergehäuse 12 auf, das benachbart zu dem Einlassteil 17 an der Stelle angeordnet ist, wo die Luft angesaugt wird, und eine Luftreinigerkappe 13, die benachbart zu dem Abgasrohr 18 an der Stelle angeordnet ist, wo die Luft ausgelassen wird. Das Luftreinigergehäuse 12 weist eine rechteckige Ebenenoberfläche bzw. ebene Oberfläche 12a und vier Seitenoberfläche 12b, 12c, 12d und 12e auf. Die Seitenoberflächen 12b, 12c, 12d und 12e sind jeweils mit vier Enden der ebenen Oberfläche 12a verbunden. Das Luftreinigergehäuse 12 hat auch eine rechteckige Öffnung 12f, die durch die vier Seitenoberflächen 12b, 12c, 12d und 12e definiert ist. Das Einlassteil 17 ist auf der Seitenoberfläche 12c der vier Seitenoberflächen 12b, 12c, 12d und 12e ausgebildet und saugt Luft in den Körper 11 ein. Das Luftreinigergehäuse 12 ist durch die Öffnung 12f mit der Luftreinigerkappe 13 verbunden.
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Die Luftreinigerkappe 13 weist auch eine rechteckige Öffnung 13a auf, die durch die vier Seitenoberflächen 13b, 13c, 13d und 13e definiert ist. Die vier Seitenoberflächen 13b, 13c, 13d und 13e sind jeweils mit vier Enden der ebenen Oberfläche 13a verbunden. Die Luftreinigerkappe 13 weist auch eine rechteckige Öffnung 13f auf, die durch die vier Seitenoberflächen 13b, 13c, 13d und 13e definiert ist. Das Abgasrohr18 ist an der Seitenoberfläche 13b der vier Seitenoberflächen 13b, 13c, 13d und 13e ausgebildet und führt die angesaugte Luft aus dem Körper 11 nach außen ab. Die Luftreinigerkappe 13 ist durch die Öffnung 13f mit dem Luftreinigergehäuse 12 verbunden. Die ebene Oberfläche 13a der Luftreinigerkappe 13 weist mehrere Rippen 20 zur Verstärkung auf, wobei sich die Rippen 20 zum Abgasrohr18 hin erstrecken.
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Das Einlassteil 17 weist eine röhrenförmige Form auf, deren Querschnitt ein Kreis ist und aus dem Körper 11 nach außen ragt. Das Abgasrohr18 weist eine röhrenförmige Form auf, deren Querschnitt ein Kreis ist und vom Körper 11 in einer Richtung nach außen ragt, die der Richtung entgegengesetzt ist, in der das Einlassteil 17 vorsteht. Das Abgasrohr18 kann in andere Richtungen hervorstehen. Das Abgasrohr18 weist einen ersten Abschnitt 18a, der innerhalb der Luftreinigerkappe 13 angeordnet ist, und einen zweiten Abschnitt 18b auf, der außerhalb der Luftreinigerkappe 13 angeordnet ist. Das Abgasrohr 18 weist eine Einführungsöffnung 16a an einem in dem Luftstrom stromaufwärtigen Ende und eine Auslassöffnung 16b an einem in einem Luftstrom stromabwärtigen Ende auf. Die Auslassöffnung 16b ist über ein Rohr mit dem Brennraum des Motors verbunden. Das Abgasrohr 18 weist einen Montageabschnitt 19 auf derselben Seite auf, wie die ebene Oberfläche 13a der Luftreinigerkappe 13. Der Luftdurchflussmesser 40 ist auf das Montageteil 19 zu montieren.
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Die Rippen 20 ragen aus der ebenen Oberfläche 13a der Luftreinigerkappe 13 heraus und erstrecken sich von der Seitenoberfläche 13c in Richtung des Abgasrohrs 18. Ein stromabwärtes Ende jeder Rippe 20 im Luftstrom oder ein näher am Abgasrohr18 angeordnetes Ende erstreckt sich näher am ersten Abschnitt 18a des Abgasrohrs 18. Die Anzahl der Rippen 20 beträgt bei dieser Ausführungsform drei, kann aber auch eine, zwei oder vier sein.
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Der Luftdurchflussmesser 40 ist durch ein Stecksystem an den Montageabschnitt 19 anbringbar und von diesem abnehmbar. Der Luftdurchflussmesser 40 misst eine Luftdurchflussmenge, die der Brennkammer des Maschine zugeführt wird. Ein Lufteinführungsteil des Luftdurchflussmessers 40 ist in Querschnittsansicht in der Mitte des Auslassrohrs 18 positioniert.
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Das Glättungselement 50 wird im ersten Abschnitt 18a des Abgasrohrs 18 gegenüber dem Montageabschnitt 19 angeordnet. Das Glättungselement 50 erstreckt sich in die gleiche Richtung wie die Rippe 20. Das heißt, das Glättungselement 50 ist auf einer Innenoberfläche des ersten Abschnitts 18a ausgebildet und steht der Rippe 20 auf der stromabwärts gelegenen Seite der Rippe 20 schräg gegenüber. Die Tatsache, dass das Glättungselement 50 der Rippe 20 gegenüberliegt, bedeutet, dass das Glättungselement 50 an einem Teil des Abgasrohrs 18 angeordnet ist, wo sich eine senkrechte Linie von der Rippe 20 kreuzt. Bei dieser Offenbarung liegt die Rippe 20 nicht dem Glättungselement 50 in einer vorstehenden Richtung der Rippe 20 gegenüber, sondern kann dem Glättungselement 50 in der vorstehenden Richtung der Rippe 20 gegenüberliegen. Eine Position, die der Rippe 20 in dieser Offenbarung gegenüberliegt, schließt eine Position ein, die von der Rippe 20 in einer Erstreckungsrichtung der Rippe 20 in Richtung der Auslassöffnung 16b des Abgasrohrs 18 entfernt ist, oder schließt eine Position ein, die der Rippe 20 auf der stromabwärts gelegenen Seite der Rippe 20 schräg gegenüberliegt. Das Glättungselement 50 weist eine Stromlinienform auf und ragt aus der Innenoberfläche des Abgasrohrs 18 heraus. Die Breite des Glättungselements 50 senkrecht zur Luftströmung wird in der Draufsicht in Richtung der Auslassöffnung 16b des Abgassrohrs 18 oder Richtung stromabwärts der Luftströmung kleiner.
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Das Glättungselement 50 ist im Wesentlichen parallel zur Erstreckungsrichtung der Rippe 20. Die Mehrzahl der Rippen 20 umfasst eine Rippe 20a, eine Rippe 20b und eine Rippe 20c, die in einer Breitenrichtung senkrecht zur Erstreckungsrichtung und zur Vorstehrichtung der Rippe 20 voneinander beabstandet und in der Reihenfolge von der Seitenoberfläche 13d zur Seitenoberfläche 13e angeordnet sind. Die Rippe 20a ist eine äußerste Rippe, die näher an der Seitenoberfläche 13e liegt, und die Rippe 20c ist eine äußerste Rippe, die näher an der Seitenoberfläche 13d liegt. Das Glättungselement 50 ist zwischen der Rippe 20a und der Rippe 20c in der Breitenrichtung der Rippen 20 oder in einer orthogonalen Richtung zur Luftströmung angeordnet. Das Glättungselement 50 ist so angeordnet, dass ein stromabwärts liegendes Ende 20b1 der Rippe 20b näher an einem stromaufwärts angeordneten Ende 50b1 des Glättungselements 50 im Luftstrom liegt. Es wird bevorzugt, dass das stromabwärtige Ende 20b1 der Rippe 20b, die eine der Rippen 20 ist, dem stromaufwärtigen Ende 50b1 des Glättungselements 50 in der Erstreckungsrichtung der Rippe 20b entspricht. Mit anderen Worten, wie in 2 dargestellt, ist das stromabwärts Ende 20b1 der Rippe 20b in der Breitenrichtung senkrecht zur Erstreckungsrichtung und der Vorstehrichtung der Rippe 20 an der gleichen Stelle angeordnet wie das stromaufwärts Ende 50bl des Glättungselements 50. In diesem Fall wird ein gro-ßer Glättungseffekt erzielt.
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Ein Filterelement 30 ist im Körper 11 angeordnet und trennt den Körper 11 in Dickenrichtung (UP) des Filterelements 30 in eine Staubseite 14 und eine Reinseite 15. Die Dickenrichtung UP kann einer Aufwärtsrichtung entsprechen, wenn der Luftreiniger 10 in einem Fahrzeug montiert ist. Eine Richtung FR in 1 kann einer Vorwärtsrichtung entsprechen, wenn der Luftreiniger 10 in einem Fahrzeug montiert ist. Das Filterelement 30 ist ein Luftreiniger zum Einfangen von Fremdstoffen in der angesaugten Luft, die auf der Staubseite 14 des Luftreinigergehäuses 12 aus dem Einlassteil 17 zugeführt wird.
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Die Strömung der Luft im Luftreiniger 10 wird in 1 bis 3 erläutert. Die aus dem Einlassteil 17 entnommene Luft strömt in das Luftreinigergehäuse 12 und durchströmt das Filterelement 30 in der Dickenrichtung UP.
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Die Luft, die durch das Filterelement 30 hindurchgeströmt ist, wird in die Luftreinigerkappe 13 eingeleitet. Ein Teil der in die Luftreinigerkappe 13 eingeleiteten Luft trifft auf die ebene Oberfläche 13a und wird durch die Rippen 20 zum Auslassrohr 18 ausgerichtet bzw. geglättet. Am stromabwärts gelegenen Ende der Rippen 20 werden in der Strömung der Luft entlang der Rippen 20 ein Wirbel und eine Störung erzeugt. Der Wirbel und die am stromabwärts gelegenen Ende der Rippen 20 erzeugte Störung werden durch das Glättungselement 50 reduziert oder beseitigt. So erreicht der Luftstrom einen detektierenden Teil des Luftdurchflussmessers 40 im Abgasrohr 18, nachdem der Wirbel und die Störung reduziert oder beseitigt sind. Die in das Abgasrohr 18 eingeleitete Luft wird außerhalb des Luftreinigers 10 aus der Luftauslassöffnung16b ausgelassen.
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Der Luftreiniger 10 in dieser Ausführungsform verfügt über das Glättungselement 50, das sich in der gleichen Richtung wie die Rippe 20 erstreckt, wodurch der Wirbel und die am stromabwärtigen Ende der Rippe 20 in der Luftströmung erzeugte Störung reduziert oder beseitigt werden kann. Dadurch wird die Verschlechterung der Messgenauigkeit der Luftdurchflussrate durch den Luftdurchflussmesser 40 weiter eliminiert und die Messgenauigkeit der Luftdurchflussrate verbessert. Die Verschlechterung wird durch die gestörte Strömung der Luft verursacht. Der Lufteinführungsteil des Luftdurchflussmessers 40 ist in der Querschnittsansicht in der Mitte des Abgasrohrs 18 positioniert. Wenn ein weiteres Glättungselement 50 in dieser Ausführungsform dem Glättungselement 50 gegenüberliegend auf der gleichen Oberfläche wie die Rippe 20 angeordnet wird, kann die Messgenauigkeit der Luftdurchflussrate verbessert werden.
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Zweite Ausführungsform
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Wie in 4 dargestellt, unterscheidet sich ein Luftreiniger 10 in der zweiten Ausführungsform von dem Luftreiniger 10 in der ersten Ausführungsform durch den Punkt, an dem er die Glättungselemente 50a, 50b und 50c, die den Rippen 20a, 20b bzw. 20c entsprechen, aufweist. Die Rippen 20a, 20b und 20c sind auf der ebenen Oberfläche 13a der Luftreinigerkappe 13 angeordnet. Die andere Struktur ist die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform, weshalb die gleichen Symbole in der ersten Ausführungsform hinzugefügt werden und in dieser Ausführungsform nicht weiter erklärt werden.
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Die Glättungselemente 50a, 50b und 50c sind auf der Innenoberfläche des ersten Abschnitts 18a auf der stromabwärts gelegenen Seite der Rippen 20a, 20b und 20c ausgebildet. Die Glättungselemente 50a, 50b und 50c liegen schräg zu den Rippen 20a, 20b bzw. 20c. Die Glättungselemente 50a, 50b und 50c sind in einer Draufsicht in der gleichen Linie mit den Achsen der Rippe 20a, 20b bzw. 20c angeordnet.
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Nach dem Luftreiniger 10 in der zweiten Ausführungsform können die drei Glättungselemente 50a, 50b und 50c, die so angeordnet sind, dass sie den drei Rippen 20a, 20b und 20c entsprechen, den Wirbel und die Störung der Strömung, die am stromabwärts gelegenen Ende der Rippen 20a, 20b und 20c erzeugt werden, reduzieren oder beseitigen. Dadurch wird die Störung der Strömung in dieser Ausführungsform effizienter als in der ersten Ausführungsform reduziert oder eliminiert und die Messgenauigkeit der Luftdurchflussrate verbessert.
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Dritte Ausführungsform
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Wie in 5 dargestellt, unterscheidet sich ein Luftreiniger 10 in der dritten Ausführungsform von der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform durch die Stelle, an der die Glättungselemente 50f, 50d, 50b und 50e und die Rippen 20d und 20e vorgesehen sind. Die Rippen 20d, 20b und 20e sind auf der Seitenoberfläche 13d der Luftreinigerkappe 13 angeordnet. Die Glättungselemente 50f, 50d, 50b und 50e sind auf einer gekrümmten Oberfläche des Abgasrohrs 18 angeordnet und um 90 Grad voneinander entfernt. Wie in 5 dargestellt, sind die Glättungselemente 50f und 50e so positioniert, dass sie der Rippe 20d entsprechen, und das Glättungselement 50b ist so positioniert, dass es der Rippe 20e entspricht.
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Das Glättungselement 50b der vier Glättungselemente 50b, 50d, 50e und 50f in der dritten Ausführungsform ist so angeordnet, dass es der Rippe 20b auf der ebenen Oberfläche 13a der Luftreinigerkappe 13 ähnlich wie in der ersten Ausführungsform gegenüberliegt. Das Glättungselement 50d ist so angeordnet, dass es dem Glättungselement 50b zugewandt ist, d.h. das Glättungselement 50d ist auf der gleichen Oberfläche wie die Rippe 20b angeordnet, die auf der ebene Oberfläche 13a der Luftreinigerkappe 13 angeordnet ist. Das Glättungselement 50e ist vom Glättungselement 50d um 90 Grad zur Seitenoberfläche 13d relativ zu einer Mittelachse des Abgasrohrs 18 entlang der gekrümmten Oberfläche des Abgasrohrs 18 beabstandet. Das Glättungselement 50f ist dem Glättungselement 50e gegenüberliegend angeordnet. Die Glättungselemente 50b, 50f, 50d und 50e sind der Reihe nach angeordnet und im Uhrzeigersinn im Abstand von 90 Grad entlang der gekrümmten Oberfläche des Abgasrohrs 18 in 5 angeordnet.
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Der Luftreiniger 10 bei der dritten Ausführungsform hat das Glättungselement 50d auf der gekrümmten Oberfläche des ersten Abschnitts 18a des Abgasrohrs 18, wo der Montageabschnitt 19 angeordnet ist, oder auf der gleichen Oberfläche mit der Rippe 20b. Das Glättungselement 50d, das dicht an das stromabwärts gelegene Ende 20b1 der Rippe 20b angrenzt, reduziert oder eliminiert effizient den Wirbel und die Störung der Strömung, die am stromabwärts gelegenen Ende 20b1 der Rippe 20b erzeugt werden. Die anderen Glättungselemente 50e, 50c und 50f unterstützen die Glättung des gesamten Luftstroms, um die Messgenauigkeit der Luftstromgeschwindigkeit zu verbessern.
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Andere Ausführungsform
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Die Rippe 20 des Luftreinigers 10 kann in der Draufsicht innerhalb einer Breite des Abgasrohrs 18 angeordnet werden. Die Breite des Abgasrohrs 18 steht senkrecht zur Strömungsrichtung der Luft. Das Glättungselement 50 ist innerhalb der Breite des Abgasrohrs 18 angeordnet. Eine solche Positionsbeziehung der Rippe 20 und des Glättungselements 50 kann die Störung der an der Rippe 20 erzeugten Luftströmung wirksam reduzieren.
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Der Luftreiniger 10 kann in der ersten bis dritten Ausführungsform drei Glättungselemente 50 auf der gekrümmten Oberfläche des ersten Abschnitts 18a auf derselben Seite wie die Rippen 20a, 20b und 20c des Luftreinigers 10 haben. Das Glättungselement 50 nahe der Rippe 20 kann die Störung der Luftströmung am effizientesten reduzieren. Die drei Glättungselemente 50 haben einen größeren Glättungseffekt, als ein einziges Glättungselement 50. Dies verbessert die Messgenauigkeit der Luftdurchflussrate.
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Die Störung des Luftstroms ist je nach Aufbau des Luftreinigers 10 unterschiedlich . Wie in 1 dargestellt, ist ein Abstand DL definiert als ein Abstand zwischen der Seitenoberfläche 13b, die eine Innenoberfläche des Körpers 11 ist und wo das Abgasrohr18 ausgebildet ist, und einem im Luftstrom stromaufwärts gelegenen Ende des Abgasrohrs 18. Die Mitte des stromaufwärtigen Endes des Abgasrohrs 18 ist die Mitte der Einführungsöffnung 16a, die die Luft von der Reinseite 15 einführt, oder die Mitte eines Öffnungsteils. Der Abstand DL ist ein Abstand zwischen der Innenoberfläche des Körpers 11 und der Mitte der Einführungsöffnung 16a in der Erstreckungsrichtung der Rippe 20. Ein Abstand DH ist definiert als ein Abstand zwischen dem Filterelement 30 und dem stromaufwärtigen Ende des Abgasrohrs 18 in der Vorsprungsrichtung der Rippe 20. Genauer gesagt ist der Abstand DH ein Abstand zwischen einer stromabwärts gelegenen Oberfläche des Filterelements 30 im Luftstrom und dem stromaufwärts gelegenen Ende des Abgasrohrs 18, das dem Filterelement 30 am nächsten liegt. Wenn der Abstand DL und der Abstand DH ein Verhältnis von (DL2/DH)≥400 erfüllen, erreicht die Störung des Luftstroms den Luftstrommesser 40. Wenn die Struktur des Luftreinigers 10 die vorstehend beschriebene Beziehung erfüllt, ist es wahrscheinlicher, dass der Luftstrom gestört wird. In diesem Fall ist die Glättung des Luftstroms sehr wirkungsvoll und verbessert die Messgenauigkeit des Luftdurchsatzes. So wird ein Verhältnis der Abstände DL und DH für den Luftreiniger 10 passend eingestellt. Es wird bevorzugt, dass der Luftreiniger 10 die Beziehung erfüllt.
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Beim Luftreiniger 10 kann das Abgasrohr18 vollständig außerhalb der Filterkappe 13 angeordnet sein. Dadurch wird der Abstand vom stromabwärts gelegenen Ende 20b1 der Rippe 20b zum Luftdurchflussmesser 40 verlängert und erweitert einen Raum für das Glättungselement 50 zur Anordnung auf der gleichen Oberfläche wie die Rippe 20b. Dadurch verlängert sich die Strecke für einen Luftstrom vom Auftreffen auf die Rippe 20 bis zum Erreichen des Luftstrommessers 40, aber dies ermöglicht auch die Anordnung der mehreren Glättungselemente 50 in gerader Linie kurz vor dem Luftstrommesser 40 im erweiterten Raum. Die Glättungselemente 50 sind in der Richtung angeordnet, in die die Luft strömt. Ein solcher Luftreiniger 10 erzeugt mit der Rippe 20 und dem Glättungselement 50 einen größeren Glättungseffekt und verbessert die Messgenauigkeit des Luftdurchsatzes.
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Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann verschiedene Änderungen aufweisen, ohne vom Kern der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Beispielsweise können technische Merkmale in Ausführungsformen, die den technischen Merkmalen in jeder der in der ausführlichen Beschreibung beschriebenen Ausführungsformen entsprechen, ersetzt oder in geeigneter Weise kombiniert werden, um einen Teil oder alle der oben beschriebenen Probleme zu lösen oder um einen Teil oder alle der oben beschriebenen Wirkungen zu erzielen. Die technischen Merkmale können gelöscht werden, es sei denn, die technischen Merkmale werden in der Beschreibung als wesentlich erläutert.