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Technischer Geltungsbereich
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Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der mechanischen Geräte für Straßeninstandhaltung, insbesondere auf einen Meißelschneider mit zentraler Begrenzungsscheibe.
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Technologie im Hintergrund
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Es ist bekannt, dass Meißelschneider mit Schaft in den Geräten für Straßeninstandhaltung wie an der Fräswalze in Straßenfräsen, Straßenerneuerungsmaschinen oder ähnlichen Maschinen eingesetzt werden. Die Spitze des Meisels ist der wichtigste Bearbeitungsteil des Meißels und steht in direktem Kontakt mit dem zu bearbeitenden Straßenuntergrund, daher ist die Struktur des Meißelschneiders mit Schaft entscheidend für die Schneidwirkung des Meißels. Allerdings sind die bisherigen Meißelschneider mit Schaft auf herkömmliche Formen und Bauteilstrukturen beschränkt und drehen sich im Einsatz nicht leichtgängig und mit ausreichender Geschwindigkeit, was zu partiellem Verschleiß, kurzer Lebensdauer, geringem Einsatz von Verschleißmaterial und niedriger Leistungsfähigkeit führt.
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Gegenstand der Erfindung
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In Anbetracht der oben genannten Mängel des Standes der Technik zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, einen Meißelschneider mit einer zentralen Begrenzungsscheibe bereitzustellen, bei dem eine optimale Zerspanleistung beim Drehen während des Betriebs gesichert, der Betriebsdruck effizienter übertragen und die Nutzungsdauer verlängert wird.
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Um dies zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung einen Meißelschneider dar, der ein Meißelende, ein Meißelhalteteil, einen Haltesitz, eine Begrenzungsscheibe umfasst, wobei ein Loch mit einer Ringfläche um die Mittelachse L der Begrenzungsscheibe gebildet ist, wobei die Begrenzungsscheibe mindestens eine kreisförmige Ausnehmung auf einer Seite aufweist, wobei die Ausnehmung von dem Loch durchdrungen wird, wobei die Begrenzungsscheibe eine Stützfläche und eine erste Endfläche aufweist, wobei die Ausnehmung von der Stützfläche zu der ersten Endfläche übergeht, wobei der Haltesitz einen Stützabschnitt aufweist, wobei die Ausnehmung in den Stützabschnitt eingreift.
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Vorzugsweise handelt es sich um einen Meißelschneider, bei dem die Ausnehmung an der Begrenzungsscheibe eine Ringnut um die Mittelachse L darstellt.
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Vorzugsweise handelt es sich um einen Meißelschneider, bei dem sich die Führungsfläche der Ausnehmung entlang der Mittelachse L erstreckt, wobei sie von der Stützfläche zur ersten Endfläche hin schräg verläuft.
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Vorzugsweise handelt es sich um einen Meißelschneider, bei dem die Führungsfläche direkt oder übergangsweise mit der Stützfläche und der ersten Endfläche verbunden ist.
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Vorzugsweise handelt es sich um einen Meißelschneider, bei dem die Führungsfläche in einem Winkel α zur Mittelachse L angeordnet ist, wobei der Winkel α im Bereich von 1°-89° liegt.
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Vorzugsweise handelt es sich um einen Meißelschneider, bei dem der Stützabschnitt eine erste Aufnahmefläche aufweist, wobei die erste Endfläche in Kontakt mit der ersten Aufnahmefläche bündig passt.
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Vorzugsweise handelt es sich um einen Meißelschneider, bei dem der Stützabschnitt eine Verriegelungsfläche und eine zweite Aufnahmefläche aufweist, wobei die Verriegelungsfläche mit Spiel zur Führungsfläche paßt und die zweite Aufnahmefläche mit Spiel zur Stützfläche paßt.
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Vorzugsweise handelt es sich um einen Meißelschneider, bei dem die Stützfläche einen Abstand a zur ersten Endfläche aufweist, die zweite Endfläche einen Abstand b zur ersten Endfläche aufweist, wobei das Verhältnis zwischen dem Abstand b und dem Abstand a größer als 2 ist und das Verhältnis zwischen dem Durchmesser D1 des Lochs und dem Abstand a größer als 6 ist.
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Vorzugsweise handelt es sich um einen Meißelschneider, bei dem der Abstand a zwischen der Stützfläche und der ersten Endfläche im Bereich von 0,5 mm - 3 mm liegt.
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Vorzugsweise handelt es sich um einen Meißelschneider, bei dem der Abstand b zwischen der zweiten Endfläche und der ersten Endfläche im Bereich von 3,5 mm - 10 mm liegt.
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Im Vergleich zum bekannten Stand der Technik werden durch die Umsetzung der vorliegenden Erfindung die folgenden offensichtlichen technischen Effekte erzielt:
- Der Meißelschneider mit zentraler Begrenzungsscheibe der vorliegenden Erfindung verwendet eine einfachere und leichter zu bearbeitende und zu formende Begrenzungsscheibe, und optimiert den mechanischen Strukturaufbau in der Weise, dass die Ausnehmung an der Begrenzungsscheibe den Stützabschnitt des Haltesitzes vollständig umschließt, wodurch die Koaxialität der Position des Meißelschneiders und des Haltesitzes maximal gewährleistet wird und der Meißelschneider in der Lage ist, während des Betriebs eine optimierte Zerspanleistung beim Drehen zu sichern. Darüber hinaus entsprechen die Führungsfläche der Begrenzungsscheibe, die Stützfläche und die erste Endfläche jeweils mit der Verriegelungsfläche, der zweiten Aufnahmefläche und der ersten Aufnahmefläche, wodurch die entsprechende Kraftangriffsfläche vergrößert, der Betriebsdruck effektiver übertragen und die Nutzungsdauer des Meißelschneiders verlängert wird.
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Im Folgenden in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen werden das Konzept der Erfindung, der spezifischen Formhohlräume und die sich daraus ergebenden technischen Effekte näher beschrieben, um den Gegenstand, die Merkmale und die Wirkungen der Erfindung vollständig darzustellen.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine Halbschnittansicht des erfindungsgemäßen Meißelschneiders, der im Haltesitz eingebaut ist;
- 2 zeigt eine Teilschnittansicht A von 1;
- 3 zeigt eine Teilschnittansicht B von 1;
- 4 zeigt eine Vollschnittansicht der Begrenzungsscheibe des erfindungsgemäßen Meißelschneiders;
- 5 zeigt eine Teilschnittansicht des Stützabschnitts des Haltesitzes von 1;
- 6 zeigt eine perspektivische Ansicht bei der Bearbeitungsumlenkung des erfindungsgemäßen Meißelschneiders, der im Haltesitz eingebaut ist.
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Ausführungsformen
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand von konkreten Beispielen erläutert. Weitere Vorteile und Wirkungen der Erfindung können von den Fachleuten auf dem Gebiet der Technik, wie sie in der vorliegenden Beschreibung offenbart sind, leicht erkannt werden. Die Erfindung kann auch in verschiedenen spezifischen Weisen implementiert oder angewandt werden, und die Details in dieser Beschreibung können basierend auf verschiedenen Ansichten und Anwendungen in verschiedener Weise modifiziert oder geändert werden, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen. Es ist zu beachten, dass die folgenden Ausführungsformen und die Merkmale in den Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, vorausgesetzt, dass es keinen Konflikt gibt.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren in den folgenden Ausführungsbeispielen das grundlegende Konzept der Erfindung nur schematisch veranschaulichen. Das heißt, dass nur die erfindungsgemäßen Komponenten gezeigt werden und die Abbildungen nicht mit der Anzahl, der Form und der Größe der Komponenten in der tatsächlichen Umsetzung gezeichnet werden. Die Form, Anzahl und Proportion der Komponenten, wie sie tatsächlich umgesetzt werden, kann beliebig verändert werden und die Anordnung der Komponenten kann auch komplexer sein.
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1 bis 3 zeigen jeweils die Vorder- und eine Seitenansicht des im Haltesitz 3 eingebauten Meißelschneiders 1, wobei die 2 und 3 jeweils die vergrößerten Teilansichten A bzw. B zeigen, in denen die Begrenzungsscheibe 2, der Haltesitz 3 und die Spannhülse 4 in Halbschnittansicht dargestellt sind. Der Meißelschneider 1 umfasst ein Kopfteil 12 aus Wolfram-Kobalt-Karbid, das in einem sacklochförmigen Schmelzbad im Meißelende 11 durch Hartlöten dauerhaft befestigt wird. Der Meißelhalterteil 10 erstreckt sich unterhalb des Meißelendes 11 und besteht aus einem Zylinder, der einen kleineren Durchmesser als das Meißelende 11 aufweist. Die Begrenzungsscheibe 2 wird auf dem Meißelhalteteil 10 angebracht, wobei die Oberfläche der Begrenzungsscheibe 2 an der Fläche 11.1 des Meißelendes 11 anliegt, während die Unterseite 2.6 der Begrenzungsscheibe 2 an der Auflagefläche 3.5 des Haltesitzes 3 anliegt. Die Spannhülse 4 wird in der Regel mit gewalztem dünnem Stahlblech mit einer gewissen Elastizität gefertigt und weist eine Öffnung und eine geeignete Länge auf, und wird in den Halteschaft 20, den Halteschaft 21, den Halteschaft 22 des Meißelhalteteils 10 eingesetzt, wobei eine Anzahl von inneren Vertiefungen 4.1 durch Stanzverfahren in die Oberfläche eingearbeitet wird, die sich in den Halteschaft 21 einpasst. Die Spannhülse 4 wird in die Aufnahmebohrung 14 des Haltesitzes 3 eingepreßt, wobei ihre Außenseite aufgeweitet und in die Aufnahmebohrung 14 des Haltesitzes 3 mit festem Kontakt gedrückt wird.
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Die Erfindung sieht einen Meißelschneider 1 vor, der ein Meißelende 11, ein Meißelhalteteil 10, einen Haltesitz 3 und eine Begrenzungsscheibe 2 umfasst, wobei ein Loch 13 mit einer Ringfläche 2.2 um die Mittelachse L der Begrenzungsscheibe 2 gebildet ist, wobei die Begrenzungsscheibe 2 mindestens eine kreisförmige Ausnehmung 2.4 auf einer Seite aufweist, wobei die Ausnehmung 2.4 von dem Loch 13 durchdrungen wird, wobei die Begrenzungsscheibe 2 eine Stützfläche 2.5 und eine erste Endfläche 2.6 aufweist, wobei die Ausnehmung 2.4 von der Stützfläche 2.5 zu der ersten Endfläche 2.6 übergeht, wobei der Haltesitz 3 einen Stützabschnitt 3.4 aufweist, wobei die Ausnehmung 2.4 in den Stützabschnitt 3.4 eingreift.
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Wie in 2 gezeigt, steht die Ausnehmung 2.4 der Begrenzungsscheibe 2 im Eingriff mit dem Stützabschnitt 3.4 des Haltesitzes 3 im tatsächlichen Betriebszustand. Was die relative Bewegung betrifft, so ist der Haltesitz 3 „fest“, ebenso wie der Stützabschnitt 3.4 des Haltesitzes 3. Die maximale Koaxialität mit der Position des Haltesitzes 3 wird dadurch erreicht, indem die Ausnehmung 2.4 der Begrenzungsscheibe 2 in den Stützabschnitt 3.4 des Haltesitzes 3 eingreift.
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Die Ausnehmung 2.4 an der Begrenzungsscheibe 2 stellt eine Ringnut um die Mittelachse L dar.
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Die Führungsfläche 2.3 der Ausnehmung 2.4 erstreckt sich entlang der Mittelachse L, wobei sie von der Stützfläche 2.5 zur ersten Endfläche 2.6 hin schräg verläuft. Die Führungsfläche 2.3 ist durch einen Übergang von der Stützfläche 2.5 mit der ersten Endfläche 2.6 verbunden und erstreckt sich schräg in diese Richtung.
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Die Führungsfläche 2.3 ist direkt oder übergangsweise mit der Stützfläche 2.5 und der ersten Endfläche 2.6 verbunden.
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Die Führungsfläche 2.3 ist in einem Winkel α zur Mittelachse L angeordnet, wobei der Winkel α zwischen 1° und 89° liegt. Der Winkel α liegt vorzugsweise zwischen 30° und 50°, und besonders bevorzugt zwischen 40° und 50°. Die Begrenzungsscheiben werden in Stahlformen hergestellt, wobei in Richtung des Auswurfs, d.h. in Richtung der Mittelachse L, ein Auszugswinkel auf der Ausnehmungsseite vorgesehen ist, um den reibungslosen Auswurf der Begrenzungsscheiben aus dem Formhohlraum zu erleichtern.
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Der Stützabschnitt 3.4 weist eine erste Aufnahmefläche 3.5 auf, wobei die erste Endfläche 2.6 in Kontakt mit der ersten Aufnahmefläche 3.5 bündig passt.
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Der Stützabschnitt 3.4 weist eine Verriegelungsfläche 3.2 und eine zweite Aufnahmefläche 3.3 auf, wobei die Verriegelungsfläche 3.2 mit Spiel zur Führungsfläche 2.3 paßt und die zweite Aufnahmefläche 3.3 mit Spiel zur Stützfläche 2.5 paßt.
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Die Verriegelungsfläche 3.2 paßt mit Spiel zur Führungsfläche 2.3, was heißt, dass ein bestimmter Spiel x zwischen der Verriegelungsfläche 3.2 und der Führungsfläche 2.3 vorgesehen wird, der im Bereich von 0,01 mm bis 0,05 mm beträgt. Dadurch kann die Ausnehmung 2.4 der Begrenzungsscheibe 2 den Stützabschnitt 3.4 des Haltesitzes 3 vollständig umschließen und es schaffen, daß die Begrenzungsscheibe 2 und der Haltesitz 3 auch nach einer gewissen Trennung während des Betriebs schnell in ihre ursprüngliche Position zurückkehren können, so dass beim Drehen der Begrenzungsscheibe 2 kein Verklemmen auftritt.
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Die zweite Aufnahmefläche 3.3 paßt mit Spiel zur Stützfläche 2.5, was heißt, dass ein bestimmter Spiel c im Bereich von 0,4 mm bis 2,9 mm vorgesehen wird. Der Vorteil besteht darin, das Problem zu vermeiden, dass die erste Endfläche 2.6 und die erste Aufnahmefläche 3.5 einander nicht berühren können, das durch Bearbeitungsfehler verursacht wird, und ferner sicherzustellen, dass die erste Endfläche 2.6 und die erste Aufnahmefläche 3.5 einander berühren und passen können. Wenn die erste Endfläche 2.6 und die erste Aufnahmefläche 3.5 nicht in Berührung kommen, kann der Betriebsdruck auf den Meißelschneider 1 und die Begrenzungsscheibe 2 nicht wirksam auf den Haltesitz 3 übertragen werden, so dass die Lebensdauer des Meißelschneiders 1 und der Begrenzungsscheibe 2 erheblich beeinträchtigt wird und die beiden bei großen Stoßkräften bald beschädigt werden.
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In 3 wird dargestellt, dass die Konturfläche 10.1 des Meißelhalteteils 10 ein bestimmtes Spiel y mit dem Loch 13 der Begrenzungsplatte 2 aufweist, wobei der Wert des Spiels y im Bereich von 0,01 mm bis 0,1 mm liegt; dass die Konturfläche 20.1 des Halteschafts 20 ein bestimmtes Spiel z mit der Innenfläche 4.2 der Spannhülse 4 aufweist, wobei der Wert des Spiels z im Bereich von 0,05 mm bis 0,2 mm liegt. Der Zweck der Einstellung und Kontrolle der Spielwerte x, y und z besteht darin, die Begrenzungsscheibe 2 voll auszunutzen, um sicherzustellen, dass die Mittelachse L2 des Meißelschneiders 1 während des Arbeitsdrehprozesses die Koaxialität mit der Mittelachse L1 des Haltesitzes 3 am weitesten beibehält und dass die Leistung und Lebensdauer des Meißelschneiders 1 dadurch verbessert wird.
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In 4 wird dargestellt, dass die Begrenzungsscheibe 2 auf einer Seite eine Ausnehmung 2.4 aufweist, wobei die Ausnehmung 2.4 von dem Loch 13 durchdrungen ist und das Loch 13 um die Mittelachse L der Begrenzungsscheibe 2 herum ausgebildet ist und einen Durchmesser D1 aufweist, dass die Stützfläche 2.5 einen Abstand a zu der ersten Endfläche 2.6 aufweist, die zweite Endfläche 2.1 einen Abstand b zu der ersten Endfläche 2.6 aufweist, wobei das Verhältnis zwischen dem Abstand b und dem Abstand a größer als 2 ist und und das Verhältnis zwischen dem Durchmesser D1 des Lochs 13 und dem Abstand a größer als 6 ist. Durch die Wahl des optimalen Abmessungsverhältnisses wird die mechanische Struktur optimiert. Das Loch 13 hat einen Durchmesser D1 von 15 mm bis 25 mm; der obere Durchmesser D2 der Ausnehmung 2.4 liegt zwischen 30 mm und 35 mm; der untere Durchmesser D3 der Ausnehmung 2.4 liegt zwischen 40 mm und 45 mm; und der Außendurchmesser D4 der Begrenzungsscheibe 2 liegt zwischen 50 mm und 55 mm.
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Der Abstand a zwischen der Stützfläche 2.5 und der ersten Endfläche 2.6 beträgt 0,5 mm bis 3 mm.
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Der Abstand b zwischen der zweiten Endfläche 2.1 und der ersten Endfläche 2.6 liegt im Bereich von 3,5 mm bis 10 mm. Durch langfristige Forschung über die praktische Anwendung der Begrenzungsscheibe des Meißelschneiders wurde die beste Größenbereich ermittelt, wodurch der Nutzungseffekt und die Lebensdauer des Meißelschneiders effektiv gewährleistet werden, sondern auch der Materialverbrauch genauer erfasst werden kann, um die Materialverschwendung und die Erhöhung der Verwendungskosten zu vermeiden und den Nutzungseffekt sowie die Materialkosten am weitesten ausgewogen und harmonisch zu verbinden.
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In 5 wird dargestellt, dass sich der Stützabschnitt 3.4 des Haltesitzes 3 von der Seite der Anlagefläche 3.5 aus erstreckt, wodurch eine kreisförmige Lappenform gebildet wird, die in der Längsrichtung mit der Aufnahmefläche 3.3 und in der Durchmesserrichtung mit der Übergangsfläche 3.2 abschließt, wobei eine Aufnahmebohrung 14 um die Mittelachse L1 des Haltesitzes 3 gebildet wird, das einen Durchmesser d1 im Bereich von 15 mm bis 25 mm aufweist; wobei der obere Durchmesser d2 der Übergangsfläche 3.2 im Bereich von 29 mm bis 34 mm liegt und der untere Durchmesser d3 der Übergangsfläche 3.2 im Bereich von 39 mm bis 44 mm liegt. Der Außendurchmesser d4 des Haltesitzes 3 liegt im Bereich von 50 mm bis 55 mm und der Abstand c zwischen der Aufnahmefläche 3.3 und der Aufnahmefläche 3.5 des Stützabschnitts 3.4 liegt im Bereich von 0,4 mm bis 2,9 mm.
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6 zeigt eine Vorder- und Seitenansicht des im Haltesitz 3 eingebauten Meißelschneiders 1, wobei die Mittelachse L1 des Haltesitzes 3 mit der Mittelachse L der Begrenzungsscheibe 2 einen Winkel β mit einem Wert zwischen 0,01° und 0,15° bildet, und die Mittelachse L der Begrenzungsscheibe 2 mit der Mittelachse L2 des Meißelschneiders 1 einen Winkel θ mit einem Wert zwischen 0,05° und 0,2° bildet. Der Meißelschneider 1 muss mit hoher Geschwindigkeit in der Aufnahmebohrung 14 des Haltesitzes 3 gedreht werden, weshalb die Mittelachse L2 des Meißelschneiders 1 im Drehvorgang in maximaler Koaxialität mit der Mittelachse L1 des Haltesitzes 3 gehalten werden muss, um die Leistung des Meißelschneiders 1 zu verbessern. Daher spielt die Begrenzungsscheibe 2 eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Koaxialität der zwei Vorgenannten, wodurch die vorteilhafte Wirkung der vorliegenden Erfindung erreicht wird.
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Die obige Beschreibung betrifft nur eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und dient der Veranschaulichung der angewandten technischen Grundsätze. Der Fachmann sollte verstehen, dass der Umfang der Offenbarung dieser Erfindung nicht auf technische Lösungen beschränkt ist, die sich aus einer bestimmten Kombination der oben genannten technischen Merkmale ergeben, sondern auch andere technische Lösungen umfassen sollte, die sich aus einer beliebigen Kombination der oben genannten technischen Merkmale oder ihrer Äquivalente ergeben, ohne von der oben offenbarten Konzeption abzuweichen. Zum Beispiel die technischen Lösungen, die sich aus der Ersetzung der oben genannten Merkmale durch (aber nicht beschränkt auf) technische Merkmale mit ähnlichen Funktionen ergeben, die in der vorliegenden Erfindung offenbart werden.
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Die vorstehenden Ausführungsformen dienen lediglich der Veranschaulichung der Grundsätze der vorliegenden Erfindung und ihrer Wirksamkeit und sollen die Erfindung nicht einschränken. Jeder Fachmann kann die obigen Ausführungsformen modifizieren oder ändern, ohne den Geist und den Umfang der Erfindung zu verletzen. Dementsprechend werden alle gleichwertigen Modifikationen oder Änderungen, die von Personen mit gewöhnlichen Kenntnissen auf dem Gebiet der Technik vorgenommen werden, ohne von dem Geist und den technischen Konzeption der vorliegenden Erfindung abzuweichen, von den Ansprüchen der vorliegenden Erfindung abgedeckt.
