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Drehcxestell für Eisenbahnfahrzeuge Die Erfindun5 betrifft ein Drehgestell
für Eisenbahnfahrzeuge mit einem eingebauten neibmechanismus zur Steuerung der vertikalen
und seitlichen Schiiinaunrren der Unterlage gegenüber dem Seitenrahmen des Drehrtestells,
und insbesondere einen 2eibrzechanismus mit einer: Keil und zur Verri_errälun« der
Unterlage und des Seitenrahmens in Querrichtunn des Drehgestells, Bei der Verwendung
einer. Verrieaeluncr z:,rischen Unterlage und Seitenrahmen ist jedoch eine Drehc-estelllvonstrulztion
er:aiinscht, die t--ieitere =@.#ierk_ntale aufweist, wie beis-)iels.,ieise (1)-
strukturelle Sicherungen amen eine Verlaaeruna des Keils aus der Verrienelungsbeziehung
von Unterlage und Seitenrahmen bei allen
Eetriebsbedinguncven, (2)
eine vereinfachte Keil-, Unterlagen-und Seitenrahmenkonstruktion, (3) eine Ausbildung,
welche Veränderungen der Größe des zwischen Unterlage und Seitenrahmen zulässigen
Spiels ermöglicht, (4) verstärkte Seitenrahmen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Bewegungs-Freiheit
eines Reibkeils im Drehgestell eines Eisenbahnfahrzeuges aus der Betriebsstellung
zu begrenzen, beispielsweise wenn eine Keilfeder bricht, wodurch der Keil im Notfall
das Verriegelungsverhältnis von Unterlage und Seitenrahmen in Querrichtung des Untergestells
aufrechterhält.
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Erfindungsgemäß ist ein Dreligestcll für Eisenbahnfahrzeuge mit einem
Seitenrahmen und einer Unterlage vorgesehen, welche in horizontaler :)uerrichtung
des Drehgestells mit dem Seitenrahmen durch einen ?eibmechanis:.ius verriegelt ist,
der federvorgespannte geile enthält, bei Uelchem die :eile mit flachen Seiten ausgebildet
sind und in Taschen liegen, die teilweise in den Seitentvänden der Unterla:re und
teilweise in den Saulen jedes Seitenrahmens verlaufen, bei welcher... die Unterlage
vertikal verlaufende Ansetze aufweist, die zur Seite jedes Keils liegen und Ausneh_munc-en
bestimmen, in welche jeweils ein Teil des zugehörigen Keils hineinragt, und bei
welchem die Säulen ebenfalls jedem Keil zur Seite liegende Führungsflächen von wesentlich
größerer vertikaler Länge als die Ansätze aufweisen,
die den Ansätzen
in geringem Abstand gegenüberliegen. Es ist wünschenswert, daß der seitliche Abstand
der %Ansätze ungefähr gleich oder etwas größer ist als der der Säulenteile.
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Ein vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist, daß jede Säule ein Anschlagmittel
oder Überbrückungselement aufweist, welches die getrennten Teile einer Säule miteinander
verbindet und zwischen ihnen verläuft, aber nach außen in die Unterlaccenöffnung
gewölbt ist, min in die Ausnehmung in der Unterlage überzustehen und einen Teil
der Keiltasche in gewünschtem AIDstand oberhalb des Keils zu bilden.
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Vorzugsweise sind an den Seitenrahmen auca ein oder mehrere zusätzliche
Auflager am oberen Ende der Tasche in Foul von Ansätzen, Kanten oder Rippen vorgesehen,
die den Seitenvr«nden oder einer hinteren schrcren Tand dc.r Tasche zugeordnet sind.
Diese wirken mit dem überhrückungselement als -!lnschlarxmittel zusammen, url den
Keil fest in dem Unterlagenteil :-rie auch dem Seitenrahmenteil der Tasche, beis--#i
els:-reise im 'alle von Bruch oder Verlust einer Zeibizeilfeder zu halten.
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Die ^igurezl zeic@en einige Ausführungsbeisl,iele der ';r@indunct,
und zi^ar
| Fi c:. 1 eine Seitenansicht des an einen fi senl:>al,.nTa=lrzeuc= |
| befestic-ten erfindungsc=enßen Dreh-estells. |
| Fig. 2 eine vergrößerte bruchstückartige Seitenansicht |
| des Seitenrahmens und der Unterlage des in Fig. 1 |
| dargestellten Fahrzeuges, teilweise im Schnitt. |
| Fig. 3 eine vergrößerte bruchstückartige Draufsicht im |
| 2uerschnitt auf Linie IIZ-III des in Fig. 2 darge- |
| stellten Seitenrahmens und der Unterlage. |
| Fig. 4 einen vergrößerten Aufriß im Querschnitt auf Linie |
| IV-IV des in Fig. 2 dargestellten Seitenrahmens. |
| Fig. 5 eine vergrößerte bruchstückartige Seitenansicht |
| im Schnitt, welche den neibkeil in der Säule des |
| Seitenrahmens wie auf der linken Seite von Fig. 2 |
| zeigt. |
| Fig. 6 eine ähnliche Ansicht wie rig. 5, welche die Lage |
| des Keils in seiner oberen zurückgezogenen Stel- |
| lung zeigt. |
| Fig. 7 eine ähnliche Ansicht wie rig. 6, welche jedoch |
| ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung |
| zeigt, und |
| Fig. 3 eine bruchstückartige Ansicht im Schnitt auf Linie |
| VIII-VIII von Fig. 7. |
In Fig. 2 der Abbildungen ist eine bruchstückartige Ansicht eines Drehgestells für
Eisenbahnfahrzeuge darctestellt. Das Drehgestell enthält einen Seitenrahrnen 5 mit
vertikal in r@02stand
angeordneten Zug- und Druckgliedern 6 bzw.
7. Die Glieder gehen an den Enden des Rahmens ineinander über und sind mit einem
hängenden Backenlager 8 zur Aufnahme eines Achsgehäuses verbunden,#welches eine
nicht gezeigte konische Wälzlager- und Radachsenanordnung enthält.
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Der Seitenrahmen weist ein Paar in Längsrichtung in Abstand angeordnete
vertikale Führungssäulen 15, 15 auf, die auf einem Zwischenteil der Länge des Rahmens
5 angeordnet sind. Die Säulen verbinden die Glieder 6 und 7 als Ganzes, um eine
allgemein rechtwinklige Öffnung 16 zur Aufnahme der Unterlage zu bilden. Die Öffnung
16 nimmt ein Ende einer Unterlage 2o auf, die mit ihrer Längsachse quer zur Länge
des Rahmens 5 angeordnet ist. Es versteht sich, daß ein weiterer Seitenrahmen mit
dem entgegengesetzten Ende der Unterlage in gleicher Weise zusansmenwirkt und ist
daher zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlich.
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Jede Säule 15 weist gleichweit von der Längsachse des Seitenrahmens
eine äußere Seitenwand 23 und eine innere Seitenwand 23a auf. Die Wände 23 und 23a
sind durch eine quer-riand 24 miteinander verbunden. Das sintere Ende von #?and
24 verläuft von dem Zugglied 6 vertikal nach oben und bestimmt die untere Begrenzung
der Aufnahmeöffnung 16 für die Unterlage. Auf einem Z@nischenteil der Höhe der Seitenwände
biegt sich die Wand 24
zwischen den Seitenwänden 23, 23a zur Bildung
eines Keillegerabschnitts 25 diagonal nach außen.
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Jede Seitenwand neben der .Aufnahmeöffnung 16 für die Unterlage weist
einen vertikal verlaufenden Flansch 17 auf, der seitlich von dieser nach außen absteht.
Jeder Flansch 17 bildet zusammen mit jeder .Seitenwand eine im wesentlichen eI:)ene
Säulenführungsfläche 13, die der Unterlage 2o zugekehrt ist. Wie in Fig. 2 und 3
dargestellt ist, sind die seitlich in Abstand angeordneten Flachen 18, 18
der Säulen annähernd in einer vertikalen Querebene angeordnet, um zwei verhältnismäßig
große, in gleicher Ebene liegende Lager- oder Reibflächen zu bilden. Der Mittelteil
des Zuc!gliede s 6 weist in Längsrichtunc, einen verbreiterten Mittelabschnitt 26
auf, der einen Federsitz 27 zur Aufnahme einer Federgruppe 23 bildet. Die nedergruppe
stützt im oberen Teil der Öffnung 16 federnd ein Ende der Unterlage, wobei das Unterlagenende
den Führungssäulen 15, 15 beweglich zugeordnet ist.
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Um die vertikalen und seitlichen Schwinrungen der Unterlage 2o zu
dämpfen, ist, wie hier gezeigt ist, ein Reibmechanismus vorgesehen. Teile des mechanismus'
sind in einer Tasche 29 angeordnet, die von Innenflächen 3o, 3oa der Seitenwände
23, 23a und dem schrägen Teil 25 von Wand 24 bestimmt ist. Die Tasche
29
steht mit der Unterlacrenöffnung 16 durch eine in jeder Säule 15, 15 vorgesehene
Öffnung 32 in Verbindung. In der Tasche 29 befindet sich ein hohler Reibkeil 36,
der alluemein dreieckig ausgebildet ist. Der Keil weist ein paar seitlich in Abstand
angeordnete Seitenwandglieder 37, 37a-und eine vordere vertikale Wand 38 auf, die
an der Unterlage eingreift. Der Keil weist ferner eine schräg abfallende hintere
Wand 39 und einen Federsitz 4o auf, der zwischen den Gliedern 3"7, 37a und den Wänden
38, 39 angeordnet und mit diesen verbunden ist. Die vordere und hintere Vand sind
verhältnismäßig divergent und laufen in einer Keilspitze 45 zusammen. Eine vertikale
Fläche 46 zum Eingriff an der Unterlage ist auf der vorderen Wand 38
vorgesehen, um in gleitender Reibung an einer vertikalen Reib-fläche 47
auf einer Reibplatte 48 einzugreifen, die strukturell mit der Unterlage 2o verbunden
ist. Die Reibplatte 48 hat L-förmigen horizontalen Querschnitt. Auf der schraa abfallenden
hinteren T#land 39 des Keils ist eine nach unten gerichtete Fläche 55 zum Eingriff
mit einer nach oben gerichteten Reibfläche 56 auf dem Keillagerabschnitt 25 von
iland 24 vorgesehen. Durch eine Feder 6o, die zwischen de-'n Sitz 4o auf dem Keil
und einem am Druckglied 7 vorgesehenen Federsitz 61 unter vorgegebenem Druck steht,
wird der Keil in Eingriff mit der gegenüberliegenden reib;-)latte 48 der Unterlage
und dem Lagerabschnitt 25 von Tasche 29 gedrückt.
Die Unterlage
2o ist im Profil kastenförmig und weist eine obere Wand 65, eine untere Wand 66
und Seitenwände 67 und 67a auf. An jeder der gegenüberliegenden Seitenwände der
Unterlage befindet sich ein Paar von horizontal in Abstand angeordneten, vertikal
verlaufenden Führungsansätzen 7o, 71. Diese Ansätze sollen in erster Linie das Ende
der Unterlage in der Aufnahmeöffnung 16 bei Verriegelung mit dieser durch den Keil
3G halten. Daher überlappen die Ansätze 7o und 71 den Keil in Längsrichtung des
Seitenrahmens.
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Jeder Ansatz 7o und 71 ist mit einer Führungsfl,#Z-.che 72 oder 73
versehen. Die Stirnflächen 72 und 73 liegen in einer gemeinsamen vertikalen Ebene
parallel zur Längsrichtung der Unterlage 2o und liegen den jeweiligen Führungsflächen
18,.18 der Flansche 17, 17 in Abstand gegenüber. Der Ansatz 71 hat eine seitlich
kürzer bemessene Führungsfläche 72 als die Stirnfläche 73 von Ansatz 7o. Diese Stirnflächen
sind so ausgebildet, daß sie mit den Führungsflächen 18, 18 in Führungseingriff
zusammenwirken.
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Zwischen jedem Paar von Ansätzen 7o, 71 befindet sich eine vertikal
verlaufende Urförmige Ausnehmung 74, die aus der die Führungsflächen 72 und 73 enthaltenden
Ebene horizontal ausgespart ist. Die Ausnehmung 74 ist vorwiegend durch die Reibplatte
48 der Unterlage bestimmt und so ausgebildet, daß sie
den Teil
des zugehörigen Keils aufnimmt, der die Keilspitze 45 und die vordere Wand 33 enthält.
Darüber hinaus bestimmt die Ausnehmung 74 ein Paar gegenüberliegende, nach innen
gerichtete vertikale Flächen 75 und 76, von denen die .Fläche 75 in größerem Abstand
von der Längsachse des Seitenrahmens angeordnet ist als die Fläche 76. Diese Flächen
grenzen mit Abstand an den Teil der Seitenwandglieder 37, 37a, der unmittelbar in
die vordere vertikale Wand 33 des Keils übergeht. Jede Seitenwand 67 und 67a der
Unterlage bildet einen vertikal verlaufenden Hohlraum 8o gegentber der Üffnung 32
zwischen den Ansätzen 7o und 71 zur Aufnahme der Reibvlatte 43. Die L-fci=iae Reibplatte
weist an ihrem einen Ende eine aebcigene Lippe 32 auf, die so ausgebildet ist, dar
sie an der vertikalen F15che 75 anliegt. Die Linke verläuft von der Unterlagenachse
weg um einen vorgegebenen Abstand und bildet eine vertikale Endfläche 84, die in
der vertikalen Ebene von Stirnfläche 72 liegt, um zusarLLlen mit der Stirnfläche
72 an,der Außenseite des Seitenral-.nens eine Geäamtführungsflc:c'ze zu bilden,
deren seitliche Abmessung gleich der Stirnfläche 73 ist. Eine solche Struktur bietet
einen maximalen Flächenkontakt zwischen der Unterlage und dem Seitenrahmen; dieser
verlznqert im-Endeffekt die Lebensdauer des Seitenrahmens dadurch, daß die zu Verschleiß
führende Reibwirkung zwischen ihnen vermindert wird.
Die Lippe
82 ;seist eine ebene Führungsfläche 86 auf, die nach innen vom Untergestell zum
Ansatz 7o hin gerichtet ist. Die Fläche 86 liegt einem Teil einer Endfläche
des Keils in Abstand gegenüber, die in der Ausnehmung 74 angeordnet ist" um an diesem
gegebenenfalls zur Begrenzung der seitlichen Bewegung der Unterlage gegenüber dem
Seitenrahmen einzugreifen. Als wichtiges Merkmal reist der Seitenrahmen ein Anschlagmittel
oder ilberbrückungselement 95 auf, das in der Aufnahmeöffnung 16 für die Unterlage
angeordnet ist und an das Druckglied 7 unmittelbar ancrrenzt. Das Element veüindet
die Seitenwände 23, 23a strukturell und geht am oberen Ende in das Druckglied 7
über. Das Element 95 weist im horizontalen Schnitt ein U-förmiges Glied 96 auf,
das nach außen gebogene Stege hat, die seitlich verlaufende Rippen 97 und 98 bilden,
die in die cregenüberliegenden seitlichen, einander zugekehrten Seitenflächen 3o
und 3oa der Säule übergehen. Jede Pippe bildet in Zusammenvairken mit jeder Seitenwand
eine in Längsrichtung gerichtete vertikale Fläche 99, die in der die Führungsflachen
18, 18 enthaltenden Ebene liecrt. Eine solche 'truktur ermtc-licht eine normale
seitliche Bewegung der Unterlage in der Unterlagenöffnung des Seitenrahmens, wenn
sich die Unterlage in ihrer normalen Betriebsstellung befindet.
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Das U-förmige Glied 96 ragt in Längsrichtung des Seitenrahmens
von
der Säule und dem Bereich zwischen den Seitenwänden 23 und 23a nach außen um einen
vorgegebenen Abstand in die Aufnahmeöffnung 16 der Unterlage hinein; und um weniger
als die Tiefe der an der Unterlage vorgesehenen U-förmicren Ausnehmung
74 beträgt. An den Bereich 99 jeder linpe anschließend bestimmt das Glied
96 äußere quer gerichtete Flächen loo bzw. 1o1. Der horizontale Abstand zwischen
den Flächen loo und 1o1 ist kleiner als die äußere Querabmessung des.Keils, gemessen
zwischen den äußeren vertikalen Flächen 1o2 und 1o3 an den Seitengliedern 37 und
37a. Das Element 95 steht also in vertikalem Abstand über den Teil des Keils über,
der sich in der Aufnahmeöffnung 16 der Unterlage befindet. Eine solche Struktur
ermöglicht eine normale vertikale Bewegung der Unterlage in eine obere Stellung
in der Unterlagenöffnung, wie sie beispielsweise zum Herausnehmen einer Feder der
Gruppe 29 erforderlich ist. Zusätzlich verringert das Element 95 die Spannweite-des
Druckgliedes 7 über der Aufnahmeöffnung 16 der Unterlage. Das stärkt im Endeffekt
den--Rahm-en" inderra das Druckglied 7 einen größeren Widerstand gegen Säulenverbiegung
bietet. Wie in Fig. 5 und 6 dargestellt ist, weist das Überbrückungselement 95 eine
nach unten gerichtete Fläche 1o5 auf, die so ausgebildet ist, daß sie an einer an
der vorderen Wand 38 des Keils 36 vorgesehenen, nach oben gerichteten Fläche
loh eingreift.
Dieser Eingriff bildet ein Ende eines Bewegungsbereiches
des Keils. Der Keil hat also einen Gesamtbewegungsbereich, der sich zwischen der
normalen Stellung des Keils in der Tasche und Ausnehmung und der oberen Stellung
des Keils erstreckt, die durch den vorgenannten Eingriff bestimmt ist.
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Um ein zufälliges Herausbewegen des Keils aus der Aufnahmeöffnung
16 der Unterlage zu verhindern, ist zur Ergänzung des Elementes 95 in jeder Tasche
29 ein Paar von gegenüberliegenden Seitenwandrippen 11o, iloa vorgesehen. Jede Rippe
steht von ihrer zugehörigen Seitenwand um eine Strecke nach innen ab, die annähernd
gleich der Querabmessung des gebogener Steges des Überbrückungselementes 95 ist.
Jede Seitenwandrippe geht an ihren Enden in das untere Ende von Element 95 und die
hintere schräg abfallende Wand 24 von Säule 15 über. Die Rippen haben entsprechende
nach unten-gerichtete Flächen 112, 112a, die mit einem Paar von an den jeweiligen
Seitengliedern 37, 37a des Keils vorgesehenen, nach oben gerichteten Flächen
114, 114a eingreifbar sind. Die nach unten gerichteten Flächen 112, 112a
liegen in einer allgemeinen Querebene, die nach unten und von dem Element 95 weggeneigt
ist. Eine solche Rippenstruktur oder derartige Anschlagmittel wirken mit dem Element
95 zusammen, um ein Verkanten des Keils 36 in der Tasche zu verhindern. Die Kippsicherheit
des Keils wird also an der
oberen Stellung des Bewegungsbereiches
des Keils aufrechterhalten. Zusätzlich verstärken die Rippen die Keiltasche, wodurch
weiter die Seitenwände der Säule versteift werden. Dadurch wird der Seitenrahmen
und insbesondere die Säule gegen Verbiegung verstärkt.
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Fig. 7 und 8 zeigen eine einzelne Rippe oder Anschlagmittel 12o in
der Tasche 29, welche das Überbrückungselement 95 bei der Begrenzung der Aufwärtsbewegung
des Keils 36 ergänzt. Die Rippe 12o steht von der schräg abfallenden 4Tand 24 in
der Mitte der Tasche nach innen ab. Diese Rinpe verläuft quer zur Säule über einen
Bereich, der kleiner ist als der Abstand zwischen den Seitengliedern 23, 23a, und
weist eine nach unten gerichtete Fläche 121 auf, die mit einer nach oben gerichteten
Fläche 122 auf der hinteren Wand 39 des Keils eingreifbar ist.
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Wie in Fig. 2, 3 und 5 gezeigt ist, wird der Keil 36 von der Feder
6o nach unten gegen die 2lächen 47 und 56 gedrückt, wobei dies die normale Arbeitsstellung
des Keils in der Tasche des Rahmens und der U-förmigen Ausneh#iung der Unterlage
ist. Bei normalen vertikalen Bewegungen der Unterlage bleibt der keil in Anlage
im unteren Teil seiner Tasche. Bei einer außerg ew, öhnlichen Aufwärts- und Längsbewegung
der Unterlage gegenüber
dem Seitenrahmen kann der Keil nach innen
und oben gedrückt werden, bis der Keil an der Sicherungsstruktur eingreift, d.h.
dem Element 95 und den Rippen 11o, lloa oder der Rippe 12o, welche die Aufwärtsbewegung
begrenzt.
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Bei der Montage oder Demontage von Seitenrahmen und Unterlage sind
herkömmliche Mittel vorgesehen, um den Keil jeder Säule in seine jeweilige Tasche
außer Reibeingriff mit der Reibplatte der Unterlage zu drücken, wie etwa in dem
US-Patent 2 712 796 beschrieben ist. Es ist jedoch zu beachten, daß der bei der
vorliegenden Erfindung beschriebene Keil eine geringere Bewegungsfreiheit in der
allgemeinen Längsrichtung des Seitenrahmens besitzt als der bei der vorgenannten
bekannten Vorrichtung offenbarte Keil. Das heißt also, in der völlig zurückgezogenen
@tealung des Keils bleibt ein Teil des Keils, der die Keilspitze 45 und die vordere
lland 38 enthält, wie vorstehend erwähnt, in der von den gegenüberliegenden Umfangsflächen
der Säulen 15, 15 bestimmten Unterlagenöffnung des Rahmens. Jede Keilspitze 45 steht
also über einen unteren Teil der Säule 15 über, um zusammen mit diesem einen verbreiterten
Eintrittsteil 13o der Unterlagenöffnung 16 zur Aufnahme des Endteils der Unterlage
während der Montage des rahrzeug-Untergestells zu bestirLunen. Sobald die Ausnehmung
74 und die Führungsansätze 7o und 71 der Unterlage 2o in der Öffnung 16 ge-
vollständige Verriegelung von Unterlage und Seitenrahmen durch
den Keil erzielt.
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Es läßt sich also zeigen, daß die hier speziell offenbarte Anordnung
Mittel vorsieht, welche die-Bewegung eines Reibkeils aus der normalen Betriebsstellung
der Unterlage begrenzen; das Verkanten des Keils in der Tasche verhindern, wenn
die obere Stellung des Bewegungsbereiches des Keils erreicht ist, und jede Seitenrahmensäule
mit seitlich in Abstand angeordneten Seitenwänden verahen, die mit denn, Druckglied
des Rahmens als Ganzes verbunden sind, um seine effektive Festigkeit durch Verringerung
der Spannweite des teilweise die Aufnahmeöffnung für die Unterlage bildenden Druckerliedes
zu vergrößern.
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Wie bereits erwähnt,-zeigen die Figuren nur beispielsweise Verwirklichungen
der Erfindung, und diese ist darauf nicht beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei
andere Ausführungen und Anwendungen möglich.