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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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(a) Umfang der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Dekorations-Leuchtstreifen
mit mehreren Leuchtpunkten, insbesondere einen Dekorations-Leuchtstreifen, mit
dem eine Lumineszenz mit mehreren Leuchtpunkten geschaffen wird,
und der zum Erzeugen einer glänzenden
und hellen Dekorationsbeleuchtung mit einem Kontrast verwendet werden
kann.
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(b) Beschreibung der bekannten
Ausführungsform
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Mit
Hinsicht auf einen Dekorations-Leuchtstreifen, der zusätzlich aus
einem lumineszierenden Brett aufgebaut ist und um ein Eindringen
von Regenwasser in den Leuchtstreifen zu verhindern, wenn dieser
im Freien verwendet wird, oder zur Vermeidung einer elektrischen
Leitfähigkeit,
sowie um eine bessere Wetterfestigkeit zu erzielen, werden plastische
Lichtleitfasern verwendet und nebeneinander angeordnet, um eine
Streifenform zu bilden. Die lichtemittierende Oberflächen werden
vollständig durchstochen,
um eine große
Lichtmenge ausstrahlen zu lassen und um somit eine leuchtende Fläche zu erhalten.
Die 1 zeigt einen lichtemittierenden Streifen 1,
der hauptsächlich
aus mehreren Lichtleitfasern 11 aufgebaut sind, wobei diese
Lichtleitfasern 11 oben auf einer Grundschicht 12 angeordnet
sind, um so eine Streifenform zu bilden. Nach einem ausreichenden
Durchstechen einer Fläche
einer reflektierenden Schicht zur Bildung einer lichtausstrahlenden
Fläche 13 kann
eine über
Lichtleitfasern übertragene
große
Lichtmenge gebrochen und durch die lichtausstrahlenden Flächen 13 nach
außen
ausgestrahlt werden, um so einen oberflächenähnlichen Leuchteffekt zu erzeugen.
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Die
oben genannten lichtausstrahlenden Flächen 13 können als
Grafiken oder Buchstaben ausgeführt
sein, so dass mit dem daraus emittierten Licht diese Grafiken und
Buchstaben leuchten.
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Die
von der Toshiba-Firma geschaffene herkömmliche Ausführungsart
ermöglichte
eine vollständige
Ausstrahlung des Lichtes durch komplettes Durchstechen der Streifenoberfläche, um
einen Computer-LED-Bildschirm mit einer Hintergrundbeleuchtung mit
hohem Kontrast zu schaffen.
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Wegen
einer vorherigen Ausstrahlung einer großen Lichtmenge wird durch die
Verwendung des oben genannten Leuchtstreifens die Distanz der effektiven
Lichtübertragung
auf innerhalb von zehn Zentimetern eingeschränkt.
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Außerdem ist
die Lumen-Ausgabe an einem Ende an einem Lichtquellenübertrager
beträchtlich größer als
am anderen Ende, was zu einer Ungleichmäßigkeit der Leuchtstärke entlang
dem Leuchtstreifen führt.
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Gegenwärtig führte die
Verbesserung in der Industrietechnologie zu einer entsprechenden
Reduzierung des Kostenaufwandes, was zu einer Massenanwendung von
plastischen Lichtleitfasern als Dekorationsbeleuchtung während der
Nacht zu Hause und im Freien führte.
Ungeachtet jedoch, ob die Lichtleitfasern drinnen oder draußen verwendet
werden, wird vermehrt nach einer längeren Übertragungsdistanz der plastischen
Lichtleitfasern für
die Dekorationsbeleuchtungen gefragt. Weiter muß die Emission der Lichtströme einer
gleichmäßigen Lumineszenz
entsprechen, um eine ausgeglichene ästhetische Erscheinungsform
zu erhalten. Ungeachtet jedoch, ob plastische Lichtleitfasern oder
präzise
und hochqualitative Glasfasern verwendet werden und wegen der Verwendung
der oben genannten durchgestochenen lichtausstrahlenden Flächen führt die Übertragung
der Lichtströme ähnlich zu
einer ungleichmäßigen Lumineszenz
entlang dem Leuchtstreifen wegen der vorherigen Ausstrahlung der Lichtströme.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Mit
der vorliegenden Erfindung werden die oben genannten Nachteile ausgebessert.
Lichtemittierende Röhrchen
kommen zur Anwendung, die aus flexiblen plastischen Lichtleitfasern
bestehen, welche so angeordnet sind, um eine Streifenform zu erhalten.
Mehrere glänzende
Leuchtpunkte befinden sich innerhalb der lichtemittierenden Röhrchen,
um eine Konfiguration zu schaffen, die als eine Dekorationsbeleuchtung
an einem beliebigen Ort verwendet werden kann. Die vorliegende Erfindung
zeichnet sich weiter mit den folgenden Merkmalen aus:
- 1. Dank der Flexibilität
des Leuchtstreifens kann dieser leicht auf eine Oberfläche von
verschiedenen Gegenständen
angebracht werden.
- 2. Verteilung von mehreren Leuchtpunkten, die ein Bilden einer
streifenähnlichen
Lumineszenz mit gleichmäßiger Helligkeit
beim Betrachten aus einer Distanz ermöglicht.
- 3. Jedes lichtemittierende Röhrchen
kann Farben mit unterschiedlicher Wellenlänge leiten, um so eine unterschiedliche
Farbsättigung
und abwechselnd glänzende
Leuchtpunkte zu erzeugen.
- 4. Mit einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsart kann eine feste Form
geschaffen werden, um die Installation in freiem Raum als eine hängende Vorrichtung
mit einem festen Winkel zu erleichtern.
- 5. Da die Peripherien der Lichtleitfasern mit einer Hülse umgeben
sind werden sie vor Verschmutzungen und Staub geschützt und
die Ausführungsart
eignet sich daher für
die Installation im Freien und zudem werden Schäden, die durch ein Darauftreten
verursacht werden können,
vermieden.
- 6. Da die Peripherien der Lichtleitfasern mit einer transparenten
Hülse umgeben
sind, ist die Ausführungsart
wasserdicht und wird so vor Regen geschützt. Weiter kann der lichtemittierende
Streifen in einem Fischteich oder Schwimmbad installiert werden,
so dass er auch als einen Leuchtstreifen als Warnsignal für die Sicherheit
auch bei Nacht verwendet werden kann.
- 7. Da die Leuchtpunkte erzeugenden Rillen eine sehr geringe
Größe aufweisen
beträgt
die Länge der
effektiven Lichtübertragung
mehrere Meter.
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Die
Ausführungsart
nach der vorliegenden Erfindung besteht hauptsächlich aus mehreren lichtemittierenden
Röhrchen,
die in einer Streifenform angeordnet sind, während mehrere Lichtleitfasern
in jedem lichtemittierenden Röhrchen
eingeschoben sind. Weiter sind die Leuchtpunkte erzeugenden Rillen
gestuft auf einer umgebenden Oberfläche einer jeden Lichtleitfaser
vorgesehen. Daher bilden mehrere Rillen ein Lichtleitkabel mit mehreren
Leuchtpunkten.
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Mit
einem brechenden Effekt, der durch einen gekrümmten Querschnitt eines Kerns
der Lichtleitfasern erzeugt wird, wird das von den Rillen reflektierte
Licht verstärkt,
wonach das Licht auf eine andere Seite der Rillen projiziert wird,
um darauf verstärkte
Leuchtpunkte zu erzeugen. Daher ermöglichen die sehr geringen Größen der
Rillen eine natürliche
Verstärkung
der Leuchtpunkte.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung
von Rillen mit glatten und spiegelnden Oberflächen, um reflektierende Effekte zu
schaffen, um die Helligkeit der verstärkten Leuchtpunkte zu verstärken.
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Ein
drittes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht im Anordnen der
Stützdrähte der
Länge nach innerhalb
der lichtemittierenden Röhrchen
neben den Lichtleitfasern. Diese Stützdrähte ermöglichen ein Verformen in dreidimensionale,
hängende
Formen und eine Schaffung von Vorrichtungen mit festem Winkel.
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Ein
viertes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Verwendung
eines flexiblen Haftmittels, um die umgebenden Kontaktpunkte zwischen den
aneinandergrenzenden lichtemittierenden Röhrchen miteinander zu verkleben
und um so ein horizontales Verbiegen der lichtemittierenden Röhrchen ohne
Verschmutzen der lichtemittierenden Oberflächen zu ermöglichen und um so einen Dekorations-Leuchtstreifen
zu schaffen, von dem das Licht in zwei Richtungen ausgestrahlt werden
kann.
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Ein
fünftes
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Verwendung einer
Mattschicht als eine Trageschicht zur parallelen Anordnung der lichtemittierenden
Röhrchen
darauf, um so den Dekorations-Leuchtstreifen zusammenzusetzen.
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Ein
sechstes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung
einer klebenden Fläche
auf einer Rückseite
der Mattschicht des Dekorations-Leuchtstreifens, damit dieser an
eine Fläche
einer Wand oder eines anderen Gegenstandes angehaftet werden kann.
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Ein
siebtes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht im Anordnen der
lichtemittierenden Röhrchen
des Dekorations-Leuchtstreifens in einem Abstand zueinander. Wenn
die jeweiligen lichtemittierenden Röhrchen Farben mit unterschiedlicher
Wellenlänge
ausstrahlen, verhindert die Anordnung in einem Abstand zueinander
eine Interferenz der Lichtwellen, um so den Kontrast und die Klarheit
bei der Farbenübertragung
zu erhalten.
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Ein
achtes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Verbindung
der nächstgelegenen
umgebenden Kontaktpunkten zwischen den aneinandergrenzenden lichtemittierenden
Röhrchen
des Dekorations-Leuchtstreifens
mit den flexiblen Verbundstreifen, um so das Ziel zur Schaffung
von einem Zwischenraum zwischen den lichtemittierenden Röhrchen zu
erreichen und den Dekorations-Leuchtstreifen flexibel auszuführen.
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Ein
neuntes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung
einer reflektierenden Fläche mit
einer reflektierenden Fähigkeit
für die
Mattschicht. Beim Anordnen der lichtemittierenden Röhrchen kann
das Licht von der reflektierenden Fläche gegen die lichtemittierende
Oberfläche
reflektiert werden.
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Für ein besseres
Verständnis
der genannten Ziele und der technologischen Methoden der vorliegenden
Erfindung folgt der nachstehenden Kurzbeschreibung der Zeichnungen
eine detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsart.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
einen strukturellen Grundriß eines
herkömmlichen
aus Lichtleitfasern aufgebauten lichtemittierenden Streifens.
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2 zeigt
einen Grundriß einer
Ausführungsart
nach der vorliegenden Erfindung.
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3 zeigt
eine Schnittansicht eines lichtemittierenden Streifens mit den dazugehörigen Lichtleitfasern
nach der vorliegenden Erfindung.
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4 zeigt
einen schematischen Grundriß der
Lichtleitfaser mit den Rillen nach der vorliegenden Erfindung.
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5 zeigt
eine schematische Ansicht, die das Prinzip des lichtemittierenden
Effektes der Rillen nach der vorliegenden Erfindung darstellt.
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6 zeigt
ein Statusdiagramm der Leuchtpunkte der Rillen der Lichtleitfaser
nach der vorliegenden Erfindung.
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7 zeigt
eine Schnittansicht des lichtemittierenden Streifens mit einer Mattschicht
nach der vorliegenden Erfindung.
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8 zeigt
eine Schnittansicht des lichtemittierenden Streifens nach der vorliegenden
Erfindung, wobei die lichtemittierenden Röhrchen in einem Abstand zueinander
angeordnet sind.
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9 zeigt
eine Schnittansicht des lichtemittierenden Streifens mit Verbundstreifen
nach der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Die 2 zeigt
einen Aufbau eines Dekorations-Leuchtstreifens mit mehreren Leuchtpunkten, der
insbesondere aus einem Leuchtstreifen 2 mit mehreren lichtemittierenden
Punkten aufgebaut ist. Der Aufbau des Streifens 2 besteht
hauptsächlich aus
mehreren lichtemittierenden Röhrchen 20,
die nebeneinander angeordnet sind. Jedes lichtemittierende Röhrchen 20 besteht
aus einer transparenten Hülse 22,
in dessen Innern sich mehrere Lichtleitfasern 30 befinden.
Jede Lichtleitfaser 30 ist aus einem plastischen Lichtleitfasermaterial
hergestellt, wobei die lichtemittierenden Röhrchen 20 als transparente und
flexible Elemente ausgeführt
sind. Nach dem Zusammensetzen bildet der Streifen 2 einen
flexiblen Aufbau.
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Die
Anzahl der Lichtleitfasern 30 kann erhöht werden, um dem Bedarf an
das Lumen der Lichtübertragung
entgegenzukommen. Die Enden von mehreren lichtemittierenden Röhrchen 20 sind
in mindestens einem Lichteingangskoppler 21 gebündelt.
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Wie
dies in der 3 gezeigt ist, ist jedes lichtemittierende
Röhrchen 20 aus
mehreren Lichtleitfasern 30 aufgebaut, die sich in der
transparenten Hülse 22 befinden.
Zwischen den Lichtleitfasern 30 befindet sich je ein Zwischenraum 23.
Beim Verbiegen der lichtemittierenden Röhrchen 20 wird mit
den Zwischenräumen 23 ein
Berühren
der Lichtleitfasern 30 miteinander verhindert, um so eine Reibung
zwischen diesen Lichtleitfasern 30 zu vermeiden.
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Für eine hängende Installation
in freiem Raum wird mit von Hand verbiegbaren Metallstützdrähten 25 eine
solide Winkelkonfiguration erhalten. Dabei sind diese Metallstützdrähte 25 koaxial
in den lichtemittierenden Röhrchen 20 angeordnet.
Mit den lichtemittierenden Röhrchen 20 wird
ein leuchtender Streifen 1 gebildet, der gleichzeitig durch
Verbiegen der Stützdrähte 25 in
eine verbogene Form geformt werden kann. Hiermit wird die Installation
in freiem Raum erleichtert, um eine hängende Vorrichtung mit einem
soliden Winkel zu erhalten.
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Ein
Haftmittel 24 wird an einer Stelle eines Winkels zwischen
den umgebenden Kontaktpunkten eines jeden lichtemittierenden Röhrchens 20 eingespritzt.
Mit einer solchen Klebemethode kann der Streifen 1 horizontal
verbogen werden. Wird das Haftmittel 24 gleichzeitig an
zwei Winkeln zwischen jedem lichtemittierenden Röhrchen 20 eingespritzt, kann
der Streifen 1 horizontal geebnet werden. Die Ausführungsart
nach der vorliegenden Erfindung kann zum Erzeugen eines dekorativen
Leuchteffektes verwendet werden und wendet die Klebemethode durch
Einspritzen des Haftmittels 24 an den einzelnen Winkeln
an, um ein Verbiegen in eine bevorzugte Form zu erleichtern; siehe 3.
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Die 4 zeigt
eine der Lichtleitfasern 30, deren umgebende Oberfläche mit
mehreren Leuchtpunkte erzeugende Rillen 3 in abwechselnder
Anordnung versehen ist.
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Die 5 zeigt,
dass eine der Lichtleitfasern 30 mit Leuchtpunkte erzeugenden
Rillen 3 versehen ist. Jede dieser Leuchtpunkte erzeugenden
Rillen 3 weist eine Tiefe auf, die leicht geringer ist
als die einer reflektierenden Schicht 302. Weiter weist
jede der Rillen 3 Flächen 31 und 32 auf.
Die Oberfläche 31, die
mit einem einfallenden Licht 33 übereinstimmt, erzeugt einen
Effekt der teilweisen Teilung des Lichtstrahls, während die
Rille 3 ein direkt gebrochenes Licht 331, ein
der reziproken Reflektion unterworfenes verteiltes Licht 332 und
ein ungefähr
50% reflektiertes Licht 333 erzeugt. Das reflektierte Licht 333 wird
verstärkt,
indem es durch die brechende Krümmung
eines Kerns 301 geleitet und gegen eine andere Seite der
Lichtleitfaser 30 übertragen
wird, um einen relativ größeren Leuchtpunkt 300 zu
erzeugen. Wird eine projizierte Leuchtpunktfläche eines relativ größeren Leuchtpunktes 300 als
A1 angenommen, ist eine direkt durch die Rille 3 erzeugte
Leuchtpunktfläche
A2 kleiner als A1.
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Der
Grund für
die relativ größere Leuchtpunktfläche A1,
die mit dem Leuchtpunkt 300 erzeugt wird, besteht darin,
dass das reflektierte Licht 333 durch den Kern 301 mit
einem runden Querschnitt geleitet wird und somit wird ein konvexer
Linseneffekt erzeugt, der das Licht 333 bricht und verstärkt, um den
relativ größeren Leuchtpunkt 300 zu
bilden. Die Ausführungsart
der vorliegenden Erfindung nutzt die größeren Leuchtpunkte, die an
den hellsten Stellen an den Seiten gegenüber der Rillen 3 erzeugt
werden, während
die durch die Rille 3 erzeugten Leuchtpunkte relativ kleiner
sind.
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Die
Tiefe und die strukturelle Form der Rillen 3 sind wegen
ihrer sehr geringen Größe von bloßem Auge
kaum sichtbar und die Leuchtpunkte sind entsprechend extrem klein.
Die von einem Abstand leicht sichtbaren Leuchtpunkte sind die verstärkten Leuchtpunkte,
die auf den hinteren Oberflächen
der Lichtleitfasern 30 reflektiert werden.
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Jede
Lichtleitfaser 30 nach der vorliegenden Erfindung weist
einen Durchmesser von ungefähr
0,7 mm auf, so dass die Oberfläche
daher entsprechend sehr klein ist. Mit dem krümmenden Linseneffekt des Kerns 301 werden
die Leuchtpunkte für
ihre bessere Sichtbarkeit verstärkt.
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Jede
Rille 3 weist eine Tiefe auf, die leicht geringer ist als
die der reflektierenden Schicht 302, so dass daher die
Rillen 3 den Aufbau des Kerns 301 nicht berühren und
daher der lichtführende
Teil des Kerns 301 unbeschädigt ist und die mechanische Stärke des
Kerns 301 beibehalten wird. Da die Größen des strukturellen Aufbaus
der Rillen 3 sehr gering sind, ist der zerstreuende Effekt
der Rillen 3 gering und die unterschiedlichen Leuchtstärken und Helligkeiten
zwischen den vorderen und hinteren Enden der Lichtleitfasern 30 sind
nicht sichtbar, so dass die vorliegende Erfindung die effektive
Lichtübertragung über eine
lange Distanz beibehalten kann. Überdies
zeigten Versuche durch Vergleichen der Längen der Lichtübertragung
der vorliegenden Erfindung mit denen der herkömmlichen Lichtleitfasern ohne
die Rillen 3 kein sichtbarer Unterschied hinsichtlich der
Gleichmäßigkeit
der Helligkeit zwischen beiden. Werden stark leuchtende Leuchtpunkte
gewünscht,
dann kann die Tiefe der Rillen 3 bis in den Kern 301 reichen.
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Wie
dies in der 6 gezeigt ist, bildet der Lichtstrom,
der aus den Rillen 3 auf einer Seite der Lichtleitfaser 30 ausgestrahlt
wird, relativ kleine Leuchtpunktflächen A1 (von einer visuellen
Perspektive eines Sichtpunktes V1), da die Rillen 3 der
vorliegenden Erfindung in einem beliebigen soliden Winkel in einer
gestuften Anordnung auf der umgebenden Oberfläche der Lichtleitfasern 30 vorgesehen
sind. Und nach dem Passieren durch die runde Krümmung der Lichtleitfaser 30 werden
auf einer Rückseite
der Lichtleitfaser 30 projizierte Flächen A0 gebildet, die die Leuchtpunkte
A1 der relativ größeren Fläche bilden,
wenn dies von der Perspektive des Sichtpunktes V1 betrachtet wird.
Da zudem die Rillen 3 an verschiedenen Winkelpositionen
auf der Oberfläche
der Lichtleitfaser 30 vorgesehen sind werden solide Sichtpunkte
V2, V3 usw. der Winkelperspektiven gebildet. Das heißt, dass
die verstärkten
Leuchtpunkte in einer beliebigen Winkelposition sichtbar sind.
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Die
Rillen 3 der vorliegenden Erfindung können ebenfalls in radialer
Form auf der umgebenden Oberfläche
der Lichtleitfaser 30 vorgesehen sein. Die Lichtleitfasern 30 sind
in einer Hülse 22 eingesetzt, so
dass die lichtemittierenden Positionen sich gegenüber einer
lichtemittierenden Oberfläche
befinden und nach dem Installieren links freigesetzt sind, um so
eine Anordnung von Sichtpunkten V3, V4, V5 usw. zu bilden.
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Die 7 zeigt
eine strukturelle Konfiguration des Streifens 2 nach der
vorliegenden Erfindung, die mit einer flexiblen Mattschicht 4 versehen
ist. Die Mattschicht 4 ermöglicht eine parallele Anordnung der
lichtemittierenden Röhrchen 20 darauf,
um so den Streifen 2 zu bilden. Weiter weist eine Rückseite der
flexiblen Mattschicht 4 eine klebende Fläche 41 auf,
so dass der Streifen 2 an eine Wand oder sonst an einen
Gegenstand angehaftet werden kann. Die klebende Fläche 41 kann eine
selbstklebende Fläche und
mit einem Sperrpapier abgedeckt sein, das zum Installieren des Streifens 2 entfernt
werden kann, damit der Benutzer den Streifen 2 an eine
beliebige Fläche
anhaften kann. Da zudem die Mattschicht 4 flexibel ist
wird die Verformbarkeit des Streifens 2 nicht beeinträchtigt.
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Auf
der Oberfläche
der Mattschicht 4 können die
lichtemittierenden Röhrchen 20 angeordnet
werden, um so eine reflektierende Oberfläche 42 mit lichtreflektierendem
Effekt zu erhalten; siehe 8. Die Funktion
der lichtreflektierenden Oberfläche 42 dient
dazu, dass mit den in einem Abstand zueinander angeordneten lichtemittierenden
Röhrchen 20 ein
Lichtstrahl erzeugt wird, der in einem entsprechenden Winkel ausgestrahlt
wird. Mit der Mattschicht 4 können die lichtemittierenden
Röhrchen 20 radial
angeordnet werden. Falls die lichtemittierenden Röhrchen 20 unterschiedliche
gefärbte
Lichtstrahlen R, G, B ausstrahlen, dann können mit dem gleichen Streifen 2 Lichtstrahlen
in drei Farben erzeugt werden, während
mit den Zwischenräumen
D zwischen den lichtemittierenden Röhrchen 20 eine Lichtwellen-Interferenz zwischen
den verschiedenen Farben erzeugt werden kann, um so Farben auszustrahlen,
die im Kontrast zueinander sind.
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Die 9 zeigt
den Streifen 2, bei dem die lichtemittierenden Röhrchen 20 in
Intervallen mit einem Zwischenraum dazwischen angeordnet sind, wobei
die nächstgelegenen
Kontaktpunkte zwischen den aneinandergrenzenden lichtemittierenden
Röhrchen 20 mit
Verbundstreifen 5 miteinander verbunden sind. Weiter sind
die Verbundstreifen 5 als flexible Elemente ausgeführt, die
ein horizontales Verbiegen des Streifens 2 zulassen. Zudem
ermöglichen die
in der Mitte angeordneten Verbundstreifen 5, mit denen
die lichtemittierenden Röhrchen
miteinander verbunden werden, ein Ausstrahlen des Lichtes vom Streifen 2 in
beide Richtungen.
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Es
ist selbstverständlich,
dass die hier erläuterte
Ausführungsart
lediglich ein Beispiel der Prinzipien und Merkmale der vorliegenden
Erfindung darstellen soll und dass dem Fachmann auf diesem Gebiet
durchführbare
und unterschiedliche Abänderungen
sowie Modifizierungen offensichtlich werden, ohne dabei vom Sinn
und Zweck der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie dies weiterhin
in den nachfolgenden Schutzansprüchen
dargelegt wird.