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HINTERGRUND
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Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen Fahrzeugkomponenten und insbesondere Verfahren und Systeme zur Verwendung bei der Halterung einer Batterie in einer Fahrzeugumgebung.
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Zumindest einige bekannte Batteriehalterungen werden vorwiegend aus Blech hergestellt. Infolgedessen sind bekannte Bat teriehalterungsanordnungen durch Einschränkungen in der Blechformung begrenzt. Als solches haben bekannte Batteriehalterungen, die aus Blech hergestellt sind, im Allgemeinen einfache Anordnungen und sind örtlich mit gestanzten Metallteilen verstärkt, die an die Halterungen geschweißt und/oder gekoppelt sind. Obwohl die gestanzten Metallteile eine Gesamtfestigkeit und/oder Haltbarkeit der Batteriehalterung erhöhen können, erhöhen solche Teile auch das Gesamtgewicht der Batteriehalterung, was die Betriebsleistung eines Fahrzeuges negativ beeinflussen kann.
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KURZE BESCHREIBUNG
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In einem Aspekt ist ein Verfahren zur Verwendung bei der Halterung einer Batterie vorgesehen. Das Verfahren enthält ein Koppeln eines Trägers an eine Schiene entlang einer Achsenrichtung. Der Träger erstreckt sich von einer Grundplatte entlang der Achsenrichtung so nach unten, dass zumindest ein Abschnitt der Grundplatte vom Träger auskragt. Zumindest eine Rippe erstreckt sich von der Grundplatte nach unten und seitlich vom Träger weg. Eine Batterie ist auf einer oberen Oberfläche der Grundplatte positioniert.
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In einem anderen Aspekt ist eine Batteriehalterung vorgesehen. Die Batteriehalterung enthält eine Grundplatte mit einer oberen Oberfläche und einer unteren Oberfläche, einen Träger der sich von der Grundplatte nach unten und axial entlang dieser so erstreckt, dass zumindest ein Abschnitt der Grundplatte vom Träger auskragt, und zumindest eine Rippe, die sich von der Grundplatte nach unten und seitlich vom Träger weg erstreckt. Die obere Oberfläche ist so dimensioniert, dass auf ihr eine Batterie gehalten wird.
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In einem weiteren Aspekt ist ein System vorgesehen. Das System enthält eine Schiene, die sich in einer Achsenrichtung erstreckt, und eine Batteriehalterung, die eine Grundplatte mit einer oberen Oberfläche und einer unteren Oberfläche aufweist. Ein Träger erstreckt sich von der Grundplatte entlang der Achsenrichtung so nach unten, dass zumindest ein Abschnitt der Grundplatte vom Träger auskragt. Zumindest eine Rippe erstreckt sich von der Grundplatte nach unten und seitlich vom Träger weg. Der Träger ist entlang der Achsenrichtung an die Schiene gekoppelt. Eine Batterie ist auf der oberen Oberfläche der Grundplatte positioniert.
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Die hier beschriebenen Merkmale, Funktionen und Vorteile können unabhängig in verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung erreicht werden oder können in weiteren Ausführungsformen kombiniert werden, deren Einzelheiten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die folgenden Zeichnungen erkennbar sind.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Batteriehalterungssystems;
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2 ist eine Stirnansicht einer beispielhaften Batteriehalterung, die in dem Halterungssystem verwendet werden kann, das in 1 dargestellt ist;
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3 ist eine Seitenansicht der in 2 dargestellten Batteriehalterung;
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4 ist eine Draufsicht auf die in 2 dargestellte Batteriehalterung; und
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5 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens, das zur Herstellung der in 2 dargestellten Batteriehalterung verwendet werden kann.
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Obwohl spezielle Merkmale verschiedener Ausführungsformen in einigen Zeichnungen dargestellt und in anderen nicht dargestellt sein können, dient dies nur der Annehmlichkeit. Jedes Merkmal einer Zeichnung kann in Kombination mit jedem Merkmal einer anderen Zeichnung angeführt und/oder beansprucht werden.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Der hier beschriebene Gegenstand betrifft im Allgemeinen Fahrzeugkomponenten und insbesondere Verfahren und Systeme zur Verwendung bei der Halterung einer Batterie. In einer Ausführungsform ist eine Batteriehalterung eine geformte, metalleinsatzlose, offene Struktur, die eine Grundplatte mit einer oberen Oberfläche und einer unteren Oberfläche enthält. Die obere Oberfläche ist so dimensioniert, dass auf ihr eine Batterie gehalten wird. Ein Träger erstreckt sich von der Grundplatte so nach unten, dass zumindest ein Abschnitt der Grundplatte vom Träger auskragt. Zumindest eine Rippe erstreckt sich von der Grundplatte und vom Träger nach unten, um eine vertikale Halterung für die Grundplatte vorzusehen.
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Wie hier verwendet, sollte ein Element oder Schritt, der im Singular angegeben ist und dem das Wort ”einer/eine/eines” vorangestellt ist, so verstanden werden, dass mehrere Elemente oder Schritte nicht ausgeschlossen sind, es sei denn, ein solcher Ausschluss ist ausdrücklich angegeben. Ferner sollten Bezugnahmen auf ”eine Ausführungsform” der vorliegenden Erfindung oder die ”beispielhafte Ausführungsform” nicht so verstanden werden, dass sie das Vorhandensein zusätzlicher Ausführungsformen ausschließen, die auch die genannten Merkmale beinhalten.
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Batteriehalterungssystems 100. In der beispielhaften Ausführungsform enthält ein Batteriehalterungssystem 100 eine Schiene 110, die sich im Allgemeinen entlang einer X-Achse 120 (d. h., axial) erstreckt. In der beispielhaften Ausführungsform ist eine Batteriehalterung 130 an die Schiene 110 gekoppelt. Insbesondere erstreckt sich in der beispielhaften Ausführungsform die Batteriehalterung 130 von der Schiene 110 im Allgemeinen entlang einer Y-Achse 140 nach außen, die im Wesentlichen senkrecht zur X-Achse 120 liegt (d. h., lateral), so dass die Batteriehalterung 130 in einer auskragenden Anordnung gehalten wird. In der beispielhaften Ausführungsform ist eine Batterie 150 an der Oberseite der Batteriehalterung 130 so positioniert, dass die Batterie 150 eine abwärts gerichtete Last im Allgemeinen entlang einer Z-Achse 160 ausübt, die im Wesentlichen senkrecht zur X-Achse 120 und/oder zur Y-Achse 140 liegt (d. h., vertikal).
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2 ist eine Stirnansicht (d. h., zeigt die Y-Z-Ebene) der Batteriehalterung 130. 3 ist eine Seitenansicht (d. h., zeigt die X-Z-Ebene) der Batteriehalterung 130. 4 ist eine Draufsicht (d. h., zeigt die X-Y-Ebene) der Batteriehalterung 130. In der beispielhaften Ausführungsform enthält die Batteriehalterung 130 eine Grundplatte 170 mit einer oberen Oberfläche 180 (dargestellt in 2 und 3) und einer unteren Oberfläche 190 (dargestellt in 2 und 3). In der beispielhaften Ausführungsform sind die obere Oberfläche 180 und/oder untere Oberfläche 190 im Allgemeinen innerhalb der X-Y-Ebene orientiert. Ferner ist in der beispielhaften Ausführungsform die obere Oberfläche 180 so dimensioniert und/oder ausgestaltet, dass sie zumindest einen Abschnitt der Batterie 150 aufnimmt und/oder hält. Alternativ können die obere Oberfläche 180 und/oder untere Oberfläche 190 jede Größe, Form und/oder Orientierung haben, die der Batteriehalterung 130 ermöglicht, wie hier beschrieben zu funktionieren.
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In der beispielhaften Ausführungsform enthält die Grundplatte 170 einen ersten Außenrandabschnitt 200 (dargestellt in 4) und einen zweiten Außenrandabschnitt 210 (dargestellt in 4), die sich jeweils im Allgemeinen seitlich erstrecken. In der beispielhaften Ausführungsform sind der erste Randabschnitt 200 und der zweite Randabschnitt 210 im Allgemeinen mit axialem Abstand angeordnet. Ferner enthält in der beispielhaften Ausführungsform die Grundplatte 170 eine erste Wand 220 (dargestellt in 4) und eine zweite Wand 230 (dargestellt in 4), die sich in der Y-Z-Ebene erstrecken. Insbesondere erstreckt sich in der beispielhaften Ausführungsform die erste Wand 220 im Allgemeinen vom ersten Außenrandabschnitt 200 nach oben und die zweite Wand 230 erstreckt sich im Allgemeinen vom zweiten Außenrandabschnitt 210 nach oben. Daher sind in der beispielhaften Ausführungsform die erste Wand 220 und die zweite Wand 230 im Allgemeinen mit axialem Abstand angeordnet. Alternativ können die erste Wand 220 und/oder zweite Wand 230 in jeder Orientierung ausgerichtet sein, die der Batteriehalterung 130 ermöglicht, wie hier beschrieben zu funktionieren.
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In der beispielhaften Ausführungsform erstreckt sich ein Träger 240 (dargestellt in 2 und 3) im Allgemeinen innerhalb der X-Z-Ebene. Insbesondere erstreckt sich in der beispielhaften Ausführungsform der Träger 240 im Allgemeinen von der unteren Oberfläche 190 nach unten und ist so positioniert, dass zumindest ein Abschnitt der Grundplatte 170 vom Träger 240 und/oder der Schiene 110 auskragt. In der beispielhaften Ausführungsform ist der Träger 240 an eine Seitenfläche 250 (dargestellt in 1) der Schiene 110, im Allgemeinen entlang der X-Achse 120 gekoppelt. Insbesondere enthält in der beispielhaften Ausführungsform der Träger 240 mehrere Öffnungen 260 (dargestellt in 3), die sich im Allgemeinen seitlich hindurch erstrecken. In der beispielhaften Ausführungsform ist jede Öffnung 260 so dimensioniert, geformt und/oder orientiert, dass sie einen entsprechenden Kopplungsmechanismus 270 (dargestellt in 1) aufnimmt, der zum Koppeln der Batteriehalterung 130 an die Schiene 110 verwendet wird. Daher erleichtert der Kopplungsmechanismus 270 in der beispielhaften Ausführungsform ein Aufrechterhalten einer relativen seitlichen Position der Batteriehalterung 130. In der beispielhaften Ausführungsform ist der Kopplungsmechanismus 270 ein Bolzen. Alternativ kann jeder Kopplungsmechanismus 270 verwendet werden, der der Batteriehalterung 130 ermöglicht, wie hier beschrieben zu funktionieren.
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In der beispielhaften Ausführungsform enthält der Träger 240 zumindest einen Mechanismus, der dem Träger 240 ermöglicht, im Allgemeinen in der X-Achse 120 zu ”versagen”. Insbesondere ist der Träger 240 in der beispielhaften Ausführungsform in Hinblick auf die Achsenlast angeordnet und/oder gestaltet. Zum Beispiel enthält der Träger 240 in der beispielhaften Ausführungsform zumindest eine Schwächungslinie 280 (dargestellt in 3), die sich im Allgemeinen zwischen den Öffnungen 260 und der Grundplatte 170 erstreckt. Daher ist in der beispielhaften Ausführungsform die Grundplatte 170 an einer ersten Seite 290 (dargestellt in 3) der Schwächungslinie 280 positioniert und die Öffnungen 260 sind an einer gegenüberliegenden, zweiten Seite 300 (dargestellt in 3) der Schwächungslinie 280 positioniert. In der beispielhaften Ausführungsform wird der Träger 240 so vorgeformt, dass er entlang der Schwächungslinie 280 geteilt ist, so dass die erste Seite 290 von der zweiten Seite 300 getrennt wird, wenn die Batteriehalterung 130 einer Achsenlast ausgesetzt ist, die größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Ferner enthält der Träger 240 in der beispielhaften Ausführungsform zumindest einen Außenrand 310 (dargestellt in 3), der zumindest teilweise eine Aussparung 320 (dargestellt in 3) definiert, die an der zweiten Seite 300 positioniert ist, im Allgemeinen zwischen den Öffnungen 260. Daher erleichtert in der beispielhaften Ausführungsform die Größe und/oder relative Positionierung der Aussparung 320 eine Verkleinerung und/oder Verkürzung der Schwächungslinie 280. Alternativ kann die Schwächungslinie 280 und/oder Aussparung 320 jede Größe, Form und/oder Länge haben, die dem Träger 240 ermöglicht, wie hier beschrieben zu funktionieren.
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In der beispielhaften Ausführungsform erstreckt sich zumindest eine Rippe 330 (dargestellt in 2 und 3) im Allgemeinen innerhalb der Y-Z Ebene. Insbesondere erstreckt sich die Rippe 330 in der beispielhaften Ausführungsform im Allgemeinen von der unteren Oberfläche 190 nach unten und ist so positioniert, dass sie der Grundplatte 170 eine vertikale Halterung bietet. In der beispielhaften Ausführungsform erstreckt sich die Rippe 330 im Allgemeinen seitlich vom Träger 240, im Allgemeinen in dieselbe Richtung wie der auskragende Abschnitt der Grundplatte 170. In der beispielhaften Ausführungsform ist die Rippe 330 im Wesentlichen zwischen der ersten Wand 220 und der zweiten Wand 230 positioniert. Insbesondere ist in der beispielhaften Ausführungsform die Rippe 330 im Wesentlichen parallel zur ersten Wand 220 und/oder zweiten Wand 230. Alternativ kann die Rippe 330 in jeder Orientierung ausgerichtet sein, die der Batteriehalterung 130 ermöglicht, wie hier beschrieben zu funktionieren.
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In der beispielhaften Ausführungsform erstreckt sich zumindest ein Flansch 340 (dargestellt in 2 und 4) im Allgemeinen innerhalb der X-Y Ebene. Insbesondere erstreckt sich der Flansch 340 im Allgemeinen seitlich vom Träger 240 in der beispielhaften Ausführungsform in einer Richtung, die der Rippe 330 und/oder dem auskragenden Abschnitt der Grundplatte 170 entgegengesetzt ist. In der beispielhaften Ausführungsform ist der Flansch 340 an eine obere Fläche 350 (dargestellt in 1) der Schiene 110 im Allgemeinen entlang der X-Achse 120 gekoppelt. Insbesondere enthält der Flansch 340 in der beispielhaften Ausführungsform zumindest eine Öffnung 360 (dargestellt in 4), die sich im Allgemeinen vertikal hindurch erstreckt In der beispielhaften Ausführungsform ist jede Öffnung 360 so dimensioniert, geformt und/oder orientiert, dass sie einen entsprechenden Kopplungsmechanismus 370 (dargestellt in 1) zur Verwendung beim Koppeln der Batteriehalterung 130 an die Schiene 110 aufnimmt. Daher erleichtert der Kopplungsmechanismus 370 in der beispielhaften Ausführungsform ein Aufrechterhalten der relativen vertikalen Position der Batteriehalterung 130. In der beispielhaften Ausführungsform ist der Kopplungsmechanismus 370 ein Bolzen. Alternativ kann jeder Kopplungsmechanismus 370 verwendet werden, der der Batteriehalterung 130 ermöglicht, wie hier beschrieben zu funktionieren.
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In der beispielhaften Ausführungsform enthält der Flansch 340 zumindest einen Mechanismus, der dem Flansch 340 ermöglicht, im Allgemeinen in der X-Achse 120 zu ”versagen”. Insbesondere ist der Flansch 340 in der beispielhaften Ausführungsform in Hinblick auf die Achsenlast angeordnet und/oder gestaltet. Zum Beispiel enthält der Flansch 340 in der beispielhaften Ausführungsform zumindest eine Schwächungslinie 380 (dargestellt in 4), die sich zwischen den Öffnungen 360 und der Grundplatte 170 erstreckt. Daher ist in der beispielhaften Ausführungsform die Grundplatte 170 an einer ersten Seite 390 (dargestellt in 4) der Schwächungslinie 380 positioniert und die Öffnungen 360 sind an einer gegenüberliegenden zweiten Seite 395 (dargestellt in 4) der Schwächungslinie 380 positioniert. In der beispielhaften Ausführungsform wird der Flansch 340 so vorgeformt, dass er entlang der Schwächungslinie 380 geteilt ist, so dass die erste Seite 390 von der zweiten Seite 395 getrennt wird, wenn die Batteriehalterung 130 einer Achsenlast ausgesetzt ist, die größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Alternativ kann die Schwächungslinie 380 jede Größe, Form und/oder Länge aufweisen, die dem Flansch 340 ermöglicht, wie hier beschrieben zu funktionieren.
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5 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 400, das zur Herstellung der Batteriehalterung 130 verwendet werden kann. In der beispielhaften Ausführungsform kann die Batteriehalterung 130 aus zumindest einem faserverstärkten thermoplastischen Material geformt werden 410. Insbesondere wird die Batteriehalterung 130 in der beispielhaften Ausführungsform so geformt 410, dass sie einen Träger 240 enthält, der sich im Allgemeinen von der Grundplatte 170 entlang der X-Achse 120 nach unten erstreckt, so dass zumindest ein Abschnitt der Grundplatte 170 vom Träger 240 auskragt. Ferner ist die Batteriehalterung 130 in der beispielhaften Ausführungsform so geformt 410, dass sie zumindest eine Rippe 330 enthält, die sich im Allgemeinen von der Grundplatte 170 nach unten und im Allgemeinen seitlich vom Träger 240 erstreckt. In der beispielhaften Ausführungsform erstrecken sich der auskragende Abschnitt der Grundplatte 170 und die Rippe 330 im Allgemeinen seitlich vom Träger 240 in die dieselbe allgemeine Richtung. In der beispielhaften Ausführungsform ist die Batteriehalterung so geformt 410, dass die Rippe 330 im Allgemeinen zwischen der ersten Wand 220 und der zweiten Wand 230 positioniert ist. Ferner ist die Batteriehalterung in der beispielhaften Ausführungsform so geformt 410, dass sie die Schwächungslinie 280 enthält, so dass die Grundplatte 170 an der ersten Seite 290 positioniert ist und die Öffnungen 260 an der zweiten Seite 300 positioniert sind.
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In der beispielhaften Ausführungsform ist der Träger 240 im Allgemeinen entlang der X-Achse 120 an die Schiene 110 gekoppelt 420. Insbesondere wird in der beispielhaften Ausführungsform ein entsprechender Kopplungsmechanismus 270 in jeder Öffnung 260 aufgenommen, um ein Koppeln 420 des Trägers 240 an die Schiene 110 zu erleichtert. In der beispielhaften Ausführungsform ist die Batteriehalterung 130 so geformt 410, dass die Aussparung 320 im Allgemeinen zwischen dem Kopplungsmechanismus 270 und/oder den Öffnungen 260 positioniert ist. Insbesondere ist in der beispielhaften Ausführungsform, ein erster Abschnitt des Trägers 240 an die Schiene 110 gekoppelt 420 und ein zweiter Abschnitt des Trägers 240 ist an die Schiene 110 so gekoppelt 420, dass die Aussparung 320 im Allgemeinen zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt positioniert ist.
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Ferner ist der Flansch 340 in der beispielhaften Ausführungsform im Allgemeinen entlang der X-Achse 120 an die Schiene 110 gekoppelt 430. Insbesondere ist in der beispielhaften Ausführungsform ein entsprechender Kopplungsmechanismus 370 in jeder Öffnung 360 aufgenommen, um ein Koppeln 430 des Flansches 340 an die Schiene 110 zu erleichtern. In der beispielhaften Ausführungsform ist die Batteriehalterung 130 so geformt 410, dass der Flansch 340 sich im Allgemeinen seitlich vom Träger 240 in eine Richtung erstreckt, die der Rippe 330 und/oder dem auskragenden Abschnitt der Grundplatte 170 entgegengesetzt ist.
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In der beispielhaften Ausführungsform wird die Batterie 150 an der oberen Oberfläche 180 positioniert 440. Daher wird in der beispielhaften Ausführungsform die Batterie 150 von der Batteriehalterung 130 in einer Kraftfahrzeugumgebung gehalten.
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Der hier beschriebene Gegenstand ermöglicht, eine Batterie in einem Kraftfahrzeug auf einzigartige Weise zu halten. Insbesondere ist die hier beschriebene Batteriehalterung eine geformte, offene Struktur, die von geringem Gewicht in Bezug auf zumindest einige herkömmliche Batteriehalterungen ähnlicher Größe ist, während Festigkeit, Haltbarkeit und/oder Robustheit ausreichend aufrechterhalten werden, um eine Batterie in einer Kraftfahrzeugumgebung zu halten. Ferner ist die hier beschriebene Batteriehalterung so gestaltet, dass sie eine höhere vertikale und laterale Festigkeit, Haltbarkeit und/oder Robustheit in Bezug auf zumindest einige herkömmliche Batteriehalterungen aufweist.
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Beispielhafte Ausführungsformen von Verfahren und Systemen zum Halten einer Batterie sind oben ausführlich beschrieben. Die Systeme und Verfahren sind nicht auf die hier beschriebenen speziellen Ausführungsformen beschrieben, sondern vielmehr können Komponenten von Systemen und/oder Verfahrensschritten unabhängig und getrennt von anderen hier beschriebenen Komponenten und/oder Schritten verwendet werden. Jede Komponente und jeder Verfahrensschritt kann auch in Kombination mit anderen Komponenten und/oder Verfahrensschritten verwendet werden. Obwohl spezielle Merkmale verschiedener Ausführungsformen in einigen Zeichnungen dargestellt und in anderen nicht dargestellt sein können, dient dies nur der Annehmlichkeit. Jedes Merkmal einer Zeichnung kann in Kombination mit jedem Merkmal einer anderen Zeichnung angeführt und/oder beansprucht werden.
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Diese schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele zur Offenbarung der Ausführungsformen, einschließlich der besten Ausführungsform, wie auch zur Befähigung eines Fachmanns auf dem Gebiet, die Ausführungsformen auszuführen, einschließlich der Herstellung und Verwendung sämtlicher Vorrichtungen oder Systeme und der Ausführung sämtlicher enthaltener Verfahren. Der patentierbare Umfang der Offenbarung ist durch die Ansprüche definiert und kann andere Beispiele enthalten, die für den Fachmann auf dem Gebiet offenkundig sind. Solche anderen Beispiele sollen im Umfang der Ansprüche liegen, wenn sie Strukturelemente aufweisen, die sich nicht vom wortgetreuen Ausdruck der Ansprüche unterscheiden, oder wenn sie äquivalente Strukturelemente mit unwesentlichen Unterschieden zum wortgetreuen Ausdruck der Ansprüche enthalten.
