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PRIORITÄT UND VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht die Rechte aus der Priorität der am 2. September 2014 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung Nr.
62/044,547 , Osgood et al., mit dem Titel „SELF-CONTAINED TENSION CONTROL SYSTEM“, die durch Bezugnahme vollumfänglich hierin aufgenommen ist.
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HINTERGRUND
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Informationen zum Hintergrund dieser Offenbarung können in mehreren Dokumenten gefunden werden. Ein Dokument den Hintergrund betreffend ist beispielsweise die Druckschrift
DE 297 24 361 U1 . Darin wird eine Vorrichtung zum Zuführen bandförmiger Aufzeichnungsträger an eine Umdruckstation in einem elektrografischen Druck- oder Kopiergerät erwähnt, bei der ein Aufzeichnungsträger durch Reibschluss transportiert wird und wobei der Aufzeichnungsträger in Transportrichtung nacheinander folgende Elemente durchläuft: eine Vorzentriereinrichtung mit einem Anschlag, an den eine seitliche Kante des Aufzeichnungsträgers quer zur Transportrichtung geführt wird und mit einer Umlenkstrecke, eine Bremseinrichtung, einen Schlaufenzieher, einen Reibschlussantrieb und die Umdruckstation, wobei der Anschlag quer zur Transportrichtung zwischen einer ersten stabilen Position entsprechend einer Aufzeichnungsträgerart mit Randlochung und einer zweiten stabilen Position entsprechend einer Aufzeichnungsträgerart ohne Randlochung derart verstellbar ist, dass der bedruckbare Bereich der beiden Aufzeichnungsträgerarten jeweils in einen bestimmten Bereich der Umdruckstation gelangt.
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Weitere Informationen enthält die Druckschrift
US 4 151 594 A . Hierin geht es um eine Kernbremse mit variablem Drehmoment, die einen konstanten Reibungskoeffizienten für alle Bahngeschwindigkeiten aufweist und in Übereinstimmung mit der Position einer Tänzerwalze geregelt wird, um eine Bahnspannung auf einem konstanten Niveau zu halten. Stationäre Änderungen in der Bahnspannung, die durch die graduelle Verminderung des Durchmessers der Zuführwalze verursacht werden wenn die Bahn von dieser entfernt wird, werden kompensiert durch das elektronische Generieren eines Signals, das den effektiven Durchmesser der Zuführwalze repräsentiert und, in Übereinstimmung mit dem Signal, durch das Variieren des Drehmoments der Bremse, die mit dem Kern der Zuführwalze assoziiert ist, um die Tänzerwalze in einer im Wesentlichen konstanten Position zu halten.
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Ebenfalls erwähnt werden kann die Druckschrift
DE 103 09 843 A1 . Darin wird auf eine Druckvorrichtung mit einem Fördermechanismus zum Befördern einer Materialbahn zu einer Transfereinheit eingegangen sowie einen Spannungserzeugungsmechanismus zum Aufbringen einer Spannung auf die zu dem Fördermechanismus beförderte Materialbahn, wobei der Spannungserzeugungsmechanismus eine Spannungserzeugungswalze zum Verändern der auf die Materialbahn aufgebrachten Spannung gemäß der Drehstellung aufweist, eine Spannungsführung, die gemäß der Größe der von der Walze erzeugten Spannung gedreht wird, einen ersten Sensor zum Erfassen der Drehstellung der Spannungsführung, einen zweiten Sensor zum Erfassen der Drehstellung der Spannungserzeugungswalze sowie einen Antrieb zum Steuern der Drehung des Motors gemäß den Ausgaben des ersten und des zweiten Sensors.
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In der Druckschrift
DE 691 15 122 T2 offenbarte Informationen beziehen sich auf eine magnetische Bremsvorrichtung und insbesondere eine Verbesserung der magnetischen Bremsvorrichtung, um die Erkennung einer daran angelegten Last zu ermöglichen, sowie ein Spannungs- bzw. Zugspannungssteuerungssystem des Rollendurchmesserverhältnis-Typs, bei dem die magnetische Bremsvorrichtung zum Einsatz kommt.
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Schließlich betrifft
DE 101 03 937 A1 einen Wickelspeicher zur Speicherung blattförmiger Gegenstände, insbesondere Banknoten. Bei dem Wickelspeicher mit einem Gehäuse und darin einer Folientrommel zur Aufnahme und Abgabe einer bandförmigen Speicherfolie, einer Speichertrommel, auf die bzw. von der die Blätter zusammen mit der Speicherfolie auf- bzw. abgewickelt werden, einem Antrieb für die Folientrommel und die Speichertrommel und mit Führungsmitteln zum Führen der Speicherfolie zwischen der Folientrommel und der Speichertrommel, ist im Laufweg der Speicherfolie zwischen der Folientrommel und der Speichertrommel eine Folienführung mit mindestens einer in Laufrichtung der Speicherfolie konvex gekrümmten, von der Speicherfolie überspannten Führungsfläche vorgesehen, die von im Wesentlichen parallel zu der Laufrichtung A gerichteten Seitenführungen begrenzt ist.
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Figurenliste
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In den Zeichnungen, die nicht unbedingt maßstabsgetreu sein müssen, bezeichnen gleiche Bezugszahlen ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Ansichten. Gleiche Bezugszahlen mit unterschiedlichen nachgestellten Buchstaben können für unterschiedliche Versionen ähnlicher Komponenten stehen. Die Zeichnungen stellen allgemein und anhand von Beispielen, aber nicht zur Beschränkung, verschiedene Ausführungsformen dar, die im vorliegenden Dokument erörtert werden.
- 1 zeigt allgemein ein in sich geschlossenes Bahnspannungssteuer- bzw. -regelungssystem.
- 2A zeigt eine Innenansicht eines Beispiels für ein in sich geschlossenes Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem.
- 2B zeigt allgemein den Lademechanismus des Beispiels für ein in sich geschlossenes Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem in einem Ladezustand.
- 3A und 3B zeigen allgemein ein Beispiel für ein in sich geschlossenes Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem ohne einen Ladespalt, das eine scheibenartige Bremse verwendet.
- 4 zeigt allgemein ein Ablaufschema eines Beispiels für ein Verfahren zur Bereitstellung einer Bahnspannungssteuerung bzw. -regelung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die Erfinder sind zu einem in sich geschlossenen Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem für Bahnanwendungen gelangt, dies beinhaltet unter anderem Anwendungen mit faser- oder bänderartigen ultraschmalen Bahnen, ist aber nicht auf solche Anwendungen eingerschränkt. 1 zeigt allgemein ein in sich geschlossenes Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem 100, beispielsweise zum Spannen von Bahnen. In bestimmten Beispielen weist das System ein Gehäuse 101 oder eine Umhausung auf, das bzw. die eine (verborgene) Bahneinlauföffnung 102, eine Bahnauslauföffnung 103, einen oder mehrere Anschlüsse 104, einen optionalen Ladespalt 105 und einen optionalen manuellen Ladeschieber 106 aufweist. Während Bahnverarbeitungsoperationen kann eine (nicht gezeigte) Bahn durch die Bahneinlauföffnung 102 in das Gehäuse 101 einlaufen und das Gehäuse 101 durch die Bahnauslauföffnung 103 verlassen. Der eine oder die mehreren Anschlüsse 104 können elektrische und/oder pneumatische Leistung zum in sich geschlossenen Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem 100 liefern. In bestimmten Beispielen kann der optionale Ladespalt 105 einen einfachen Zugang ermöglichen, um die Bahn durch den internen Weg für die Bahn in dem in sich geschlossenen Spannungssteuer- bzw. -regelungssystems 100 zu fädeln. In manchen Beispielen kann der interne Weg für die Bahn deutlich vom Verlauf des optionalen Ladespalts 105 abweichen. In solchen Beispielen kann ein optionaler Lademechanismus einschließlich des manuellen Ladeschiebers 106 ermöglichen, dass ein Weg einer geladenen Bahn dem Ladespalt 105 entspricht, wenn der manuelle Ladeschieber 106 in einem ersten, Ladezustand ist. Nachdem die Bahn durch den Ladespalt 105 geladen worden ist, kann der manuelle Ladeschieber 106 in einen zweiten, Laufzustand gebracht werden, der den Weg der Bahn für die Steuerung der Bahnbewegung und der Bahnspannung ändert.
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Wie nachstehend erörtert wird, kann das in sich geschlossene Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem 100 innerhalb des Gehäuses 101 eine Steuerelektronik, ein oder mehrere Spannungsstellglieder, einen Spannungsgeber und Führungsvorrichtungen zum Führen der Bahn durch das Gehäuse aufweisen. In bestimmten Beispielen können die Führungsvorrichtungen in erster Linie zum anfänglichen Laden oder Durchführen der Bahn in bzw. durch das Gehäuse 101 verwendet werden, wenn das Gehäuse 101 keinen Ladespalt aufweist. In manchen Beispielen können die Führungsvorrichtungen stationäre Führungen beinhalten, um ein Ende der Bahn durch das Gehäuse zu lenken. Solche stationären Führungen können besonders nützlich sein, wenn der Weg der Bahn durch das Gehäuse nicht gerade verläuft oder wenn die Bahn in einem ersten Winkel in das Gehäuse 101 eintritt und das Gehäuse dann in einem anderen Winkel verlässt. In manchen Beispielen können stationäre Führungen verwendet werden, damit eine Bahn das Gehäuse 101 in einem deutlich anderen Winkel verlassen kann als die Bahn in das Gehäuse 101 einläuft, wodurch die Verlaufskurve des Weges der Bahn am in sich geschlossenen Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem 100 geändert werden kann. In bestimmten Beispielen können die Führungsvorrichtungen Umlenker wie Umlenkrollen aufweisen, um die Bahn während eines normalen Betriebs durch das Gehäuse zu führen. In manchen Beispielen beinhalten die Umlenkrollen ein drehbares Element, das sich drehen kann, während sich die Bahn bewegt. In manchen Beispielen beinhaltet der Umlenker kein drehbares Element, sondern bietet eine glatte Oberfläche, über welche die Bahn laufen kann.
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2A zeigt eine Innenansicht eines Beispiels für ein in sich geschlossenes Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem 200. In bestimmten Beispielen kann das in sich geschlossene Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem 200 eine Umhausung 201 mit einem oder mehreren Anschlüssen 204 und Öffnungen 202, 203, damit die Bahn geladen und durch die Umhausung 201 durchgeführt werden kann, aufweisen. Das in sich geschlossene Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem 200 kann ferner einen Lademechanismus aufweisen, der einen manuellen Ladeschieber 206, Umlenker 210, 211, 212, ein Spannungsbremssystem 207, einen Spannungsgeber 213 und einen Regler 214 aufweist.
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In bestimmten Beispielen kann das Spannungsbremssystem 207 ein Bremsenstellglied 208, einen Bremsklotz 209 und eine Bremsscheibe 215 aufweisen. Das dargestellte Beispiel beinhaltet ein elektrisches Bremsenstellglied 208 und einen Hebel 217, der, wenn er aktiviert wird, den Bremsklotz 209 gegen die Bremsscheibe 215 drehen kann, um eine mechanische oder Bremsreibung zur Entwicklung einer Bahnspannung zu erzeugen. Die Bahnspannung kann am Bahnklemmpunkt zwischen einer Bremsrolle 216, die mit der Bremsscheibe 215 gekoppelt ist, und einer Klemmrolle 210 entwickelt werden. In bestimmten Beispielen kann der Schub des Bremsenstellglieds 208 vom Regeler 214 geregelt werden, um die Bahnspannung zu modulieren. Das dargestellte Beispiel zeigt nur eine Bremsscheibe 215. In manchen Beispielen kann das Spannungsbremssystem 207 eine zusätzliche Bremsscheibe 215 aufweisen, um mehr Bahnspannung zu entwickeln. In manchen Beispielen können Teile der Bremsscheibe 215 freiliegen und können einen Teil der Umhausung 201 bilden. Dadurch, dass eine freiliegende Bremsscheibe 215 bereitgestellt wird, kann die Bremsscheibe in die Lage versetzt werden, Wärme besser abzuleiten, wodurch der Spannungsbereich des in sich geschlossenen Spannungssteuer- bzw. -regelungssystems 200 vergrößert werden kann, ohne das in sich geschlossene Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem 200 vergrößern zu müssen.
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Wie oben erörtert, kann das in sich geschlossene Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem 200 mehrere Umlenker 210, 211, 212 aufweisen. In dem Beispiel, das in 2A dargestellt ist, kann der erste Umlenker die Klemmrolle 210 mit einem Drehelement sein und kann verwendet werden, um das Bahnmaterial gegen die Bremsrolle 216 zu klemmen. In manchen Beispielen können Klemmrollen dieses Typs eine Reibbeschichtung aufweisen, um ein Rutschen der Bahn zwischen der Bremsrolle 216 und der Klemmrolle 210 zu verringern, so dass die Spannung präziser gesteuert bzw. geregelt werden kann. Ein zweiter Umlenker kann einen als Spannungsgeber fungierenden Umlenker 213 zum Messen einer Bahnspannung aufweisen. In bestimmten Beispielen kann der als Spannungsgeber fungierende Umlenker 213 ein rotierendes Element aufweisen, um eine Reibung des Bahnwegs durch das in sich geschlossene Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem 200 zu verringern. Der als Spannungsgeber fungierende Umlenker 213 kann eine Spannung abfühlen, die von der Bahn an den Umlenker angelegt wird, und kann ein Spannungsinformationen beinhaltendes elektrisches Signal, das die abgefühlte Spannung angibt, an den Regler 214 ausgeben. Zusätzliche Umlenker wie ein dritter Umlenker 211 und ein vierter Umlenker 212 können die Bahn in einem vorgegebenen Wickelwinkel um den als Spannungsgeber fungierenden Umlenker 213 lenken. Der vierte Umlenker 212 kann die Bahn auch durch die Bahnauslauföffnung 203 der Umhausung 201 lenken.
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In bestimmten Beispielen kann eine oder können mehrere interne Komponenten mit einem Lademechanismus gekoppelt sein, um ein anfängliches Laden der Bahn durch die Umhausung 201 hindurch zu ermöglichen. Das dargestellte Beispiel beinhaltet einen optionalen Ladespalt 205, und der erste, der dritte und der vierte Umlenker 210, 211, 212 können mit dem Lademechanismus gekoppelt sein. 2A zeigt den Lademechanismus in einem Laufzustand. 2B zeigt allgemein den Lademechanismus des Beispiels für ein in sich geschlossenes Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem 200 in einem Ladezustand. Was 2B betrifft, so ist zu beachten, dass die erste Klemmrolle 210 von der Bremsrolle 216 zurückgezogen ist und der dritte Umlenker 211 und der vierte Umlenker 212 von der Bahnlinie, die vom Ladespalt 205 definiert wird, abgesenkt sind, so dass die Bahn geladen werden kann durch Durchführen eines Teils der Bahn durch den Ladespalt 205 und anschließendes Versetzen des Lademechanismus in den Laufzustand. Außerdem kann der Lademechanismus ermöglichen, dass eine bereits geladene Bahn vom in sich geschlossenen Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem 100 freigegeben wird, was beinhaltet, dass sie von dem Klemmpunkt, der von der Klemmrolle 210 und der Bremsrolle 216 gebildet wird, freigegeben wird. In bestimmten Beispielen kann der Lademechanismus über ein externes Bedienelement, beispielsweise einen externen manuellen Ladeschieber 206, manuell betätigt werden. In bestimmten Beispielen kann eine voreingestellte Position des Lademechanismus die Laufposition sein. In manchen Beispielen kann der Lademechanismus einen Mechanismus von der Art einer Federrückführung beinhalten, um den Lademechanismus in einer voreingestellten Position zu halten. In manchen Beispielen kann der Mechanismus von der Art einer Federrückführung einen Federaktuator beinhalten. In manchen Beispielen kann der Mechanismus von der Art einer Federrückführung einen pneumatischen Aktuator beinhalten. In manchen Beispielen kann der Lademechanismus vom Regler 214 gesteuert werden. Die Betätigung des Lademechanismus durch den Regler kann in manchen Anwendungen für einen effizienten Betrieb sorgen, beispielsweise wenn eine große Zahl von in sich geschlossenen Spannungssteuer- bzw. -regelungssystemen verwendet wird. In solchen Fällen können Gruppen oder Zonen von in sich geschlossenen Spannungssteuer- bzw. -regelungssystemen während des Bahnladeprozesses gemeinsam gesteuert werden, so dass der Anwender nicht jeden Lademechanismus individuell betätigen muss.
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In bestimmten Beispielen kann der Regler 214 Leistung über den einen oder die mehreren Anschlüsse 204 empfangen. Der Regler 214 kann das Spannungsbremssystem 207 justieren, um eine Bahnspannung gemäß einem Spannungssollwert bereitzustellen. In bestimmten Beispielen kann der Regler 214 unter Verwendung des Signals, das vom Spannungsgeber 213 ausgegeben wird, eine geschlossene Regelschleife für den Spannungssollwert bereitstellen. In bestimmten Beispielen kann der Spannungssollwert programmierbar sein. In manchen Beispielen kann ein Einstellregler wie ein Schalter, ein Potentiometer oder irgendeine andere Schnittstelle an der Umhausung 201 bereitgestellt sein, um den Sollwert einzustellen und Informationen über den Spannungssollwert bereitzustellen. In manchen Beispielen kann der Regler 214 mit einem Kommunikationsnetz gekoppelt sein, beispielsweise einem kabelgebundenen Netz oder einem kabellosen Netz, und ein zentraler Regler kann Regelungsparameter des Reglers 214 unter Verwendung des Kommunikationsnetzes überwachen und anpassen.
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In bestimmten Anwendungen kann ein in sich geschlossenes Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem 200 gemäß dem vorliegenden Gegenstand eine effizientere Steuerung bzw. Regelung ermöglichen, insbesondere in Anwendungen, wo mehrere Bahnen eines Faser- oder Bandtyps gemeinsam verarbeitet werden. Zusätzlich zu den von einem drahtlosen in sich geschlossenen Spannungsregelungsschema bereitgestellten Vorteilen in Bezug auf Verdrahtung, Kommunikation und geschlossene Regelschleife kann die Umhausung 201 des Spannungsreglers in bestimmten Beispielen schmal sein und kann im Vergleich zu Spannungssteuer- bzw. -regelungssystemen, die einen oder mehrere von dem Regler, dem Spannungsbremssystem oder dem als Spannungsgeber fungierenden Umlenker außerhalb einer gemeinsamen Umhausung bereitstellen, eine Stapelung des in sich geschlossenen Spannungssteuer- bzw. -regelungssystems auf einer kompakten Fläche ermöglichen. Eine solche Stapelung kann wertvollen Platz in Anlagen sparen, der für andere produktive Tätigkeiten verwendet werden kann.
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In bestimmten Anwendungen können mehrere in sich geschlossene Spannungssteuer- bzw. -regelungssysteme in Gestellen gestapelt werden, um eine Spannungssteuerung bzw. -regelung für einen Mehrbahnenprozess zu ermöglichen. In bestimmten Beispielen können die Gestelle Leistung für die in sich geschlossenen Spannungssteuer- bzw. -regelungssysteme bereitstellen. In manchen Beispielen können die Gestelle Regelungsinformationen für die Regler der in sich geschlossenen Spannungssteuer- bzw. -regelungssysteme bereitstellen. In manchen Beispielen kann der Regler jedes in sich geschlossenen Spannungsregelungssystems einen Sender-Empfänger für einen drahtlosen Austausch von Regelungs- und Statusinformationen mit einem übergeordneten Prozessor beinhalten. Solch eine Konfiguration kann eine kompakte Konfiguration mehrerer Spannungsregler, eine individuelle Konfiguration von Spannungssystemen und Sollwerte über die drahtlose Kommunikation und, da mit den drahtlosen Kommunikationen viele Steueranschlüsse wegfallen, eine effiziente Installation und einen effizienten Austausch ermöglichen.
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3A zeigt allgemein ein Beispiel für ein in sich geschlossenes Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem 300 ohne einen Ladespalt, das ein Spannungsbremssystem 307 von der Art einer Scheibe verwendet. In bestimmten Beispielen kann das in sich geschlossene Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem 300 ein Gehäuse 301 oder eine Umhausung, einen oder mehrere Anschlüsse 304, 314, Umlenker 310, 311, 312, Bahnführungen 318, 319, 320, ein Spannungsbremssystem 307, einen als Spannungsgeber fungierenden Umlenker 313 und einen Regler 314 beinhalten.
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In bestimmten Beispielen kann das Spannungsbremssystem 307 ein oder mehrere Bremsenstellglieder 308 aufweisen, die jeweils einen Bremsklotz 309 und eine Bremsscheibe 315 beinhalten. Das dargestellte Beispiel beinhaltet pneumatische Bremsenstellglieder 308, die, wenn sie aktiviert werden, den Bremsklotz 309 gegen eine erste Oberfläche der Bremsscheibe 315 drücken, um eine Bremsreibung zur Entwicklung einer Bahnspannung zu erzeugen. Die Bahnspannung kann am Klemmpunkt zwischen einer Bremsrolle 316, die mit der Bremsscheibe 315 gekoppelt ist, und einer Klemmrolle 310 entwickelt werden. In bestimmten Beispielen kann der Schub des Bremsenstellglieds 308 vom Regler 314 geregelt werden, um die Bahnspannung zu modulieren. In dem dargestellten Beispiel kann ein pneumatisches Proportionalventil 321 verwendet werden, um ein Befehlssignal vom Regler 314 zu empfangen und einen proportionalen pneumatischen Druck an jedes Bremsenstellglied 308 auszugeben. Das dargestellte Beispiel zeigt nur eine Bremsscheibe 315. In manchen Beispielen kann die Bremsrolle 316 mit einer oder mehreren zusätzlichen Bremsscheiben gekoppelt sein, um mehr Bahnspannung zu entwickeln. In manchen Beispielen können Teile der Bremsscheibe 315, wie in 3B dargestellt ist, freiliegen und können einen Teil der Umhausung 301 bilden. Durch eine solche Anordnung der freiliegenden Bremsscheibe 315 kann die Bremsscheibe 315 in die Lage versetzt werden, Wärme besser abzuleiten, wodurch der Spannungsbereich des in sich geschlossenen Spannungssteuer- bzw. -regelungssystems 300 vergrößert werden kann, ohne das in sich geschlossene Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem 300 vergrößern zu müssen. In manchen Beispielen kann eine freiliegende Bremsscheibe 315 auf jeder Seite der Bremsrolle 316 montiert sein.
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Wie oben erörtert, kann das in sich geschlossene Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem 300 mehrere Umlenker 310, 311, 312, 313 aufweisen. In dem Beispiel, das in 3A und 3B dargestellt ist, kann ein erster Umlenker, die Klemmrolle 310, ein rotierendes Element beinhalten und kann verwendet werden, um das Bahnmaterial gegen die Bremsrolle 316 zu klemmen. In manchen Beispielen können Klemmrollen dieses Typs eine Reibbeschichtung aufweisen, um ein Rutschen der Bahn zwischen der Bremsrolle 316 und der Klemmrolle 310 zu verringern, so dass die Spannung präziser geregelt werden kann. Ein zweiter Umlenker kann einen als Spannungsgeber fungierenden Umlenker 313 zum Messen einer Bahnspannung aufweisen. In bestimmten Beispielen kann der als Spannungsgeber fungierende Umlenker 313 ein rotierendes Element aufweisen, um eine Reibung des Bahnwegs durch das in sich geschlossene Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem 300 zu verringern. Der als Spannungsgeber fungierende Umlenker 313 kann eine Spannung abfühlen, die von der Bahn an den Umlenker 313 angelegt wird, und kann ein elektrisches Signal, das die abgefühlte Spannung angibt, an den Regler 314 ausgeben. Zusätzliche Umlenker wie ein dritter Umlenker 311 und ein vierter Umlenker 312, können die Bahn in einem vorgegebenen Wickelwinkel um den als Spannungsgeber fungierenden Umlenker 313 lenken. Der vierte Umlenker 312 kann die Bahn auch dann entlang des gewünschten Weges für die Bahn 322 durch eine Bahnauslauföffnung des Gehäuses 301 lenken, wenn eine Bahnauslauföffnung, die es der Bahn ermöglicht, das Gehäuse 301 zu verlassen, in einem anderen Winkel angeordnet ist als der, in dem die Bahn in das Gehäuse 301 eingelaufen ist.
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In bestimmten Beispielen kann das in sich geschlossene Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem 300 eine oder mehrere Führungen 318, 319, 320 beinhalten, insbesondere dann, wenn das Gehäuse 301 keinen Ladespalt aufweist. Die Führungen 318, 319, 320 können verwendet werden, um durch Lenken des losen Endes der Bahn zur nächsten internen Komponente des in sich geschlossenen Spannungssteuer- bzw. -regelungssystems 300 die Bahn während des anfänglichen Ladens durch das Gehäuse 301 zu führen.
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In bestimmten Beispielen kann eine oder können mehrere interne Komponenten mit einem Lademechanismus 323 gekoppelt sein, um ein anfängliches Laden der Bahn durch das Gehäuse 301 hindurch zu ermöglichen. Das dargestellte Beispiel beinhaltet die erste Umlenk- oder Klemmrolle 310, die mit einem automatischen Lademechanismus 323 gekoppelt ist, so dass der Lademechanismus 323 eine Lücke zwischen der Klemmrolle 310 und der Bremsrolle 316 öffnen kann, um die Bahn aufzunehmen, die zu Anfang durch das in sich geschlossene Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem 300 gefädelt wird. Auch wenn dies in den dargestellten Beispielen nicht gezeigt ist, sei klargestellt, dass Führungen mit einem Lademechanismus gekoppelt sein können, um die Führungen besser zum Fädeln der losen Enden des Bahnmaterials durch das in sich geschlossene Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem positionieren zu können.
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In den oben beschriebenen Beispielen werden elektrische und pneumatische Bremssysteme verwendet, um eine Bahnspannung zu entwickeln. Es sei klargestellt, dass auch ein anderes Bahnspannungsverfahren verwendet werden kann, ohne vom vorliegenden Gegenstand abzuweichen, unter anderem Magnetpulverbremsen, die unter Verwendung eines geregelten Magnetfelds eine drehhemmende Kraft erzeugen können.
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4 zeigt allgemein ein Ablaufschema eines Beispiels für ein Verfahren zur Bereitstellung einer Bahnspannungssteuerung unter Verwendung eines in sich geschlossenen Spannungssteuer- bzw. -regelungssystems. Bei 402 kann ein Teil der Bahn in einen Weg für die Bahn geladen werden, wobei der Weg für die Bahn innerhalb einer Umhausung oder eines Gehäuses liegt. Bei 404 kann unter Verwendung eines Bremssystems, das innerhalb der Umhausung angeordnet ist, eine Spannung an die Bahn angelegt werden. Bei 406 kann ein Spannungsgeber, der innerhalb der Umhausung angeordnet ist, Spannungsinformationen über die Bahn liefern. Bei 408 können die Spannungsinformationen an einer Reglereinrichtung empfangen werden, die innerhalb der Umhausung untergebracht ist. In bestimmten Beispielen kann ein Befehlssignal vom Regler an die Bremse als Funktion der Spannungsinformationen erzeugt werden. In bestimmten Beispielen kann ein Lademechanismus in einen ersten Zustand versetzt werden, um einen Spalt in einer Seite der Umhausung zu öffnen, um das Be- und Entladen des Bahnwegs innerhalb der Umhausung zu unterstützen. In bestimmten Beispielen kann der Lademechanismus in eine zweite Position gebracht werden, um die Bahn zwischen einer Bremsrolle des Bremssystems und einer Klemmrolle zu klemmen. Die Bremsrolle und die Klemmrolle können innerhalb der Umhausung untergebracht sein.
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Die oben beschriebenen Beispiele beinhalten eine mechanische Bremse mit einer Bremsscheibe und irgendeiner Form von betätigtem Bremsklotz. Andere Brems- und Spannungsmechanismen für die Verwendung in einem in sich geschlossenen Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem sind möglich, ohne vom Bereich des vorliegenden Gegenstands abzuweichen. Andere Spannungsmechanismen können Bremsmotoren, Bremsgeneratoren, Kupplungen, Magnetbremsen, Tänzer oder Kombinationen davon beinhalten. In bestimmten Beispielen kann ein Tänzer eine rotierende Auskragung beinhalten, um entweder mit oder ohne den Bremsenklemmabschnitt die Bahnspannung zu überwachen und zu regeln. In manchen Beispielen kann der Tänzer pneumatisch oder elektrisch gesteuert werden. In manchen Beispielen kann ein Tänzer entweder einen Drehaktuator oder einen linearen Aktuator beinhalten, um eine Bahnspannung anzulegen.
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ZUSÄTZLICHE ANMERKUNGEN
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Im Beispiel 1 kann ein in sich geschlossenes Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem aufweisen: ein Bremssystem, das dafür ausgelegt ist, eine Reibspannung an eine Bahn anzulegen, einen Spannungsgeber, um Spannungsinformationen bereitzustellen, die eine Spannung der Bahn angeben, einen Regler, der dafür ausgelegt ist, die Spannungsinformationen zu empfangen, die Spannungsinformationen mit Sollwertinformationen zu vergleichen und ein Befehlssignal an das Bremssystem auszugeben, und eine Umhausung, die dafür ausgelegt ist, das Bremssystem, den Spannungsgeber und den Regler zu umschließen, wobei die Umhausung eine erste Bahnöffnung und eine zweite Bahnöffnung aufweist, die dafür ausgelegt sind, der Bahn zu gestatten, in die Umhausung einzulaufen und durch die Umhausung zu einer Einrichtung zu laufen, die dem in sich geschlossenen Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem nachgelagert ist.
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Im Beispiel 2 weist das in sich geschlossene Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem von Beispiel 1 optional eine Klemmrolle auf, die dafür ausgelegt ist, mit einer Komponente des Bremssystems einen Klemmpunkt zu bilden, wobei der Klemmpunkt dafür ausgelegt ist, die Bahn zu fassen und eine Spannung vom Bremssystem an die Bahn anzulegen.
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In Beispiel 3 weist das Bremssystem nach einem oder mehreren der Beispiele 1-2 optional eine Bremsrolle auf, wobei die Bremsrolle dafür ausgelegt ist, eine Grenzfläche mit der Klemmrolle zu bilden, um eine Spannung an die Bahn anzulegen.
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In Beispiel 4 weist das Bremssystem nach einem oder mehreren der Beispiele 1-3 optional eine Magnetpulverbremse auf, die mit der Bremsrolle gekoppelt ist, wobei die Magnetpulverbremse dafür ausgelegt ist, der Bremsrolle eine drehhemmende Kraft mitzuteilen, um eine Spannung an die Bahn anzulegen.
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Im Beispiel 5 weist das Bremssystem nach einem oder mehreren der Beispiele 1-4 optional eine Bremsscheibe auf, die mit der Bremsrolle gekoppelt ist.
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Im Beispiel 6 weist das Bremssystem nach einem oder mehreren der Beispiele 1-5 optional ein Bremsenstellglied auf, das dafür ausgelegt ist, ein einstellbares Maß an mechanischer Reibung an die Bremsscheibe anzulegen.
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Im Beispiel 7 beinhaltet das Bremsenstellglied nach einem oder mehreren der Beispiele 1-6 optional einen pneumatischen Aktuator.
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Im Beispiel 8 beinhaltet das Bremssystem nach einem oder mehreren der Beispiele 1-7 optional einen elektrischen Aktuator.
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Im Beispiel 9 kann eine erste Oberfläche der Bremsscheibe nach einem oder mehreren der Beispiele 1-8 optional einen Teil einer Außenfläche der Umhausung bilden.
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Im Beispiel 10 beinhaltet der Spannungsgeber nach einem oder mehreren der Beispiele 1-9 optional eine Umlenkrolle als Spannungsgeber.
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Im Beispiel 11 weist das in sich geschlossene Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem nach einem oder mehreren der Beispiele 1-10 optional eine oder mehrere Umlenkrollen, auf, die dafür ausgelegt sind, die Bahn um den Spannungsgeber und durch einen Klemmpunkt innerhalb der Umhausung zu führen.
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Im Beispiel 12 ist die eine bzw. sind die mehreren Umlenkrollen nach einem oder mehreren der Beispiele 1-11 optional dafür ausgelegt, eine Verlaufskurve der Bahn zu ändern, wobei ein Eintrittswinkel der Bahn in die Umhausung von einem Austrittswinkel aus der Umhausung verschieden ist.
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Im Beispiel 13 weist das in sich geschlossene Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem nach einem oder mehreren der Beispiele 1-12 optional eine oder mehrere Führungen auf, die dafür ausgelegt sind, ein loses Ende der Bahn zu führen, während die Bahn durch die Umhausung hindurch geladen wird.
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Im Beispiel 14 weist das in sich geschlossene Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem nach einem oder mehreren der Beispiele 1-13 optional einen Lademechanismus auf, der dafür ausgelegt ist, in einem ersten Zustand die Bahn zumindest von einem von einer Klemmrolle gebildeten Klemmpunkt freizugeben und die Bahn in einem zweiten Zustand am Klemmpunkt zu fassen.
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Im Beispiel 15 ist der Lademechanismus nach einem oder mehreren der Beispiele 1-14 optional dafür ausgelegt, im ersten Zustand eine oder mehrere von Führungen so zu platzieren, dass sie ein Ende der Bahn von der ersten Bahnöffnung aus entlang eines ersten Weges für die Bahn und aus der zweiten Bahnöffnung hinaus führen, und ist der Lademechanismus nach einem oder mehreren der Beispiele 1-14 optional dafür ausgelegt, im zweiten Zustand die Bahn zu einem gewünschten Weg für die Bahn innerhalb der Umhausung zu bewegen, wobei der gewünschte Weg für die Bahn von der ersten Bahnöffnung aus um den Spannungsgeber und durch den Klemmpunkt verläuft.
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Im Beispiel 16 weist die Umhausung nach einem oder mehreren der Beispiele 1-15 optional einen Spalt auf, der dafür ausgelegt ist, einem Teil der Bahn zu gestatten, in die und aus der Umhausung zu laufen, wenn der Lademechanismus im ersten Zustand ist, und ist der Lademechanismus nach einem oder mehreren der Beispiele 1-15 optional dafür ausgelegt, im zweiten Zustand die Bahn in einem gewünschten Weg für die Bahn innerhalb der Umhausung zu fassen, wobei der gewünschte Weg für die Bahn von der ersten Bahnöffnung aus um den Spannungsgeber und durch den Klemmpunkt verläuft.
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Im Beispiel 17 weist das in sich geschlossene Spannungssteuer- bzw. -regelungssystem nach einem oder mehreren der Beispiele 1-16 optional einen Anschluss auf, der dafür ausgelegt ist, elektrische Leistung von außerhalb der Umhausung in das Innere der Umhausung durchzulassen.
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In Beispiel 18 kann ein Verfahren zum Betätigen eines in sich geschlossenen Spannungssteuer- bzw. -regelungssystems beinhalten: Laden eines Teils einer Bahn von außerhalb einer Umhausung entlang eines Weges für die Bahn, der innerhalb der Umhausung liegt, Anlegen einer Spannung an die Bahn unter Verwendung eines Bremssystems, das innerhalb der Umhausung angeordnet ist, Bereitstellen von Spannungsinformationenen von einem Spannungsgeber, der innerhalb der Umhausung untergebracht ist, und Empfangen der Spannungsinformationen an einem Regler, der innerhalb der Umhausung untergebracht ist.
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Im Beispiel 19 beinhaltet das Laden nach einem oder mehreren der Beispiele 1-18 optional das Versetzen eines Lademechanismus in einen ersten Zustand, um einen Spalt in einer Seite der Umhausung zu öffnen.
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Im Beispiel 20 beinhaltet das Laden nach einem oder mehreren der Beispiele 1-19 optional das Versetzen des Lademechanismus in eine zweite Position, um die Bahn zwischen einer Bremsrolle des Bremssystems und einer Klemmrolle zu klemmen, wobei die Bremsrolle und die Klemmrolle innerhalb der Umhausung untergebracht sind.
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Im Beispiel 21 beinhaltet das Laden nach einem oder mehreren der Beispiele 1-20 optional das Versetzen eines Lademechanismus in einen ersten Zustand und das Bewegen mehrerer Bahnführungen in eine Ladeposition über den Lademechanismus.
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Im Beispiel 22 beinhaltet das Versetzen eines Lademechanismus in einen ersten Zustand nach einem oder mehreren der Beispiele 1-21 optional das Bewegen einer oder mehrerer Umlenkrollen in eine Ladeposition über den Lademechanismus.
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Im Beispiel 23 beinhaltet das Laden nach einem oder mehreren der Beispiele 1-22 optional das Fädeln eines Endes der Bahn in die Umhausung und das Führen des Endes der Bahn durch die Umhausung zu einem Ausgang der Umhausung unter Verwendung mehrerer Bahnführungen.
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Im Beispiel 24 beinhaltet das Laden nach einem oder mehreren der Beispiele 1-23 optional das Versetzen des Lademechanismus in eine zweite Position, um die Bahn zwischen einer Bremsrolle des Bremssystems und einer Klemmrolle zu klemmen, wobei die Bremsrolle und die Klemmrolle innerhalb der Umhausung untergebracht sind.
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Im Beispiel 25 beinhaltet das Versetzen des Lademechanismus in einen zweiten Zustand nach einem oder mehreren der Beispiele 1-24 optional das Bewegen einer oder mehrerer Umlenkrollen über den Lademechanismus, um die Bahn um den Spannungsgeber zu wickeln.
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Im Beispiel 26 beinhaltet das Bewegen der einen oder der mehreren Umlenkrollen nach einem oder mehreren der Beispiele 1-25 optional das Bewegen des Spannungsgebers über den Lademechanismus, um die Bahn um den Spannungsgeber zu wickeln.
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Ein System oder ein Apparat kann einen beliebigen Teil oder eine beliebige Kombination aus beliebigen Teilen eines bzw. einer oder mehrerer der obigen Beispiele oder Darstellungen beinhalten oder optional mit solchen kombiniert sein, so dass es bzw. er eine Einrichtung zur Durchführung irgendeiner oder mehrerer der oben beschriebenen Funktionen oder ein maschinenlesbares Medium beinhaltet, das Befehle beinhaltet, die bei ihrer Ausführung durch eine Maschine bewirken, dass die Maschine irgendeine oder irgendwelche der oben beschriebenen Funktionen durchführt.
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Die obige ausführliche Beschreibung beinhaltet Bezugnahmen auf die beigefügten Zeichnungen, die einen Teil der ausführlichen Beschreibung bilden. Die Zeichnungen zeigen anhand von Beispielen konkrete Ausführungsformen, in denen die Erfindung in die Praxis umgesetzt werden kann. Diese Ausführungsformen werden hierin auch als „Beispiele“ bezeichnet. Solche Beispiele können Elemente zusätzlich zu den gezeigten oder beschriebenen beinhalten. Jedoch zielt der Erfinder auch auf Beispiele ab, bei denen nur die gezeigten oder beschriebenen Elemente vorgesehen sind. Darüber hinaus zielt der Erfinder auch auf Beispiele ab, die irgendeine Kombination oder irgendeine Permutation der gezeigten und beschriebenen Elemente (oder eines oder mehrerer ihrer Aspekte) verwenden, entweder in Bezug auf ein bestimmtes Beispiel (oder einen oder mehrere Aspekte davon) oder in Bezug auf andere Beispiele (oder einen oder mehrere Aspekte davon), das bzw. die hierin gezeigt oder beschrieben sind.
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Sämtliche Veröffentlichungen und Patentdokumente, auf die in diesem Dokument Bezug genommen wird, sind durch Bezugnahme vollumfänglich hierin aufgenommen, als würden sie einzeln durch Bezugnahme hierin aufgenommen. Im Falle von inkonsistentem Gebrauch zwischen diesem Dokument und den durch Bezugnahme hierin aufgenommenen Dokumenten soll der Gebrauch in dem bzw. den aufgenommenen Quelle(n) als Ergänzung zu diesem Dokument betrachtet werden, und bei Inkonsistenzen, die nicht miteinander vereinbar sind, gilt der Gebrauch im vorliegenden Dokument.
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In diesem Dokument werden die Begriffe „ein“ oder „eine“ wie in Patentdokumenten üblich, so verwendet, dass sie eins oder mehr als eins beinhalten, und zwar unabhängig von etwaigen anderen Fällen oder Verwendungen von „mindestens ein(e)“ oder „ein(e) oder mehr“. In diesem Dokument wird der Begriff „oder“ verwendet, um ein nicht-exklusives Oder zu bezeichnen, so dass „A oder B“ „A, aber nicht B“, „B, aber nicht A“ und „A und B“ beinhaltet, solange nichts anderes angegeben ist. In diesem Dokument werden die Begriffe „aufweisen“ und „in dem“ als allgemeinsprachliche Entsprechungen der Begriffe „umfassen“ und „wobei“ verwendet. Ebenso sind in den folgenden Ansprüchen die Begriffe „beinhalten“ und „umfassen“ nicht abschließend, das heißt, Systeme, Vorrichtungen, Gegenstände oder Prozesse, die Elemente zusätzlich zu den nach einem solchen Begriff in einem Anspruch aufgezählten beinhalten, sollen immer noch in den Bereich des Anspruchs fallen. Darüber hinaus werden in den folgenden Ansprüchen die Begriffe „erste“, „zweite“ und „dritte“ usw. nur zur Unterscheidung verwendet und sollen keine numerischen Anforderungen an ihre Objekte stellen.
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Hierin beschriebene Verfahrensbeispiele können zumindest zum Teil maschinen- oder computerimplmentiert sein. Manche Beispiele können ein computerlesbares Medium oder ein maschinenlesbares Medium beinhalten, das mit Befehlen kodiert ist, die dazu dienen, eine elektronische Vorrichtung zu konfigurieren, um Verfahren durchzuführen wie in den obigen Beispielen beschrieben. Eine Implementierung solcher Verfahren kann Code beinhalten, beispielsweise Mikrocode, Assembliersprachcode, einen Code eine höher entwickelte Sprache oder dergleichen. Ein solcher Code kann computerlesbare Befehle beinhalten, um verschiedene Verfahren durchzuführen. Der Code kann Teile von Computerprogrammprodukten bilden. Ferner kann der Code in einem Beispiel materiell auf einem oder mehreren flüchtigen, Puffer- oder nichtflüchtigen materiellen, computerlesbaren Speichermedien gespeichert werden, beispielsweise während der Ausführung oder zu anderen Zeiten. Beispiele für diese materiellen computerlesbaren Speichermedien können unter anderem Festplatten, herausnehmbare Magnetscheiben, herausnehmbare optische Scheiben (z.B. Compact Disks und Digital Versatile Disks), Magnetkassetten, Speicherkarten oder - stifte), Schreib-/Lese-Speicher (RAMs), Nur-Lese-Speicher (ROMs) und dergleichen beinhalten.
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Die obige Beschreibung soll der Erläuterung, nicht aber der Beschränkung dienen. Zum Beispiel können die oben beschriebenen Beispiele (oder ein oder mehrere Aspekte davon) in Kombination miteinander verwendet werden. Es können auch andere Ausführungsformen verwendet werden, beispielsweise von einem Durchschnittsfachmann, der die obige Beschreibung durchgelesen hat. Die Zusammenfassung wird bereitgestellt, um 37 C.F.R. §1.72(b) Genüge zu tun, um dem Leser zu ermöglichen, die Natur der technischen Offenbarung schnell festzustellen. Sie wird mit der Maßgabe vorgelegt, dass sie nicht verwendet wird, um den Bereich oder die Aussage der Ansprüche zu interpretieren oder zu beschränken. Ebenso können in der obigen ausführlichen Beschreibung verschiedene Merkmale zusammengefasst sein, um die Offenbarung zu verschlanken. Dies soll nicht so aufgefasst werden, als solle damit ein nichtbeanspruchtes offenbartes Merkmal als wesentlich für irgendeinen Anspruch dargestellt werden. Vielmehr können erfinderische Inhalte auch in weniger als allen Merkmalen einer bestimmten offenbarten Ausführungsform liegen. Somit werden hiermit die folgenden Ansprüche in die ausführliche Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch eigenständig als separate Ausführungsform steht, und es wird darauf abgezielt, dass solche Ausführungsformen in verschiedenen Kombinationen oder Permutationen miteinander kombiniert werden können. Der Bereich der Erfindung sollte unter Bezugnahme auf die beigefügten Ansprüche zusammen mit dem vollen Umfang der Äquivalente, zu denen ein solcher Anspruch berechtigt, bestimmt werden.
