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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung, die die Wärmeleitwirkung erheblich erhöht und die wirkungslosen Enden des Wärmerohrs vermeidet.
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Stand der Technik
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Der Kühlkörper für elektronische Bauelemente (wie Zentraleinheit oder dergleichen) weist üblicherweise eine Grundplatte auf, die mit dem zu kühlenden elektronischen Bauelement in Kontakt steht. Da das elektronische Bauelement nur mit dem Mittelbereich der Grundplatte in Kontakt steht und die Grundplatte eine begrenzte Wärmeleitfähigkeit besitzt, kann die wärme des elektronischen Bauelements nicht schnell auf die ganze Grundplatte verteilt werden, so dass die Kühlwirkung niedrig ist.
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Die 1A, 1B und 1C zeigen einen herkömmlichen Kühlkörper 1, der eine Grundplatte 10 und eine Vielzahl von Wärmerohren 12 umfasst. Die Grundplatte 10 weist Aufnahmeausnehmungen 101 und eine Öffnung 12 auf. Die Aufnahmeausnehmungen 101 sind an einer Seite der Grundplatte 10 gebildet und dienen zur Aufnahme der Wärmerohre 12. Die Öffnung 102 ist an der anderen Seite der Grundplatte 10 gebildet, mit den Aufnahmeausnehmungen 101 verbunden und dient zur Aufnahme einer Wärmequelle 14 (wie Zentraleinheit, Grafikchip, Southbridge oder Northbridge). Dadurch liegt die Wärmequelle 14 auf den Wärmerohren 12.
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Das erste Wärmerohr 121 ist in der Mitte der Grundplatte 10 angeordnet und liegt mit dem Mittelabschnitt 1211 in der Öffnung 102. Die beiden Enden 1213 erstrecken sich zu zwei gegenüberliegenden Seiten der Grundplatte 10. Das zweite und dritte Wärmerohr 122, 123 liegen mit den Mittelabschnitten 1221, 1231 an den beiden Seiten des ersten Wärmerohrs 121 in der Öffnung 102. Die beiden Enden 1223, 1233 des zweiten und dritten Wärmerohrs 122, 123 erstrecken sich zu den anderen zwei gegenüberliegenden Seiten der Grundplatte 10.
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Die Wärme der Wärmequelle 14 wird von den Mittelabschnitten 1211, 1221, 1231 des ersten, zweiten und dritten Wärmerohrs 121, 122, 123 absorbiert und zu den beiden Enden 1213, 1223, 1233 des ersten, zweiten und dritten Wärmerohrs 121, 122, 123 transportiert.
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Die Kühlwirkung kann zwar durch die beiden Enden 1213, 1223, 1233 der Wärmerohre 12 erhöht, ist die Erhöhung jedoch begrenzt, da die beiden Enden 1213, 1223, 1233 des ersten, zweiten und dritten Wärmerohrs 121, 122, 123 die schlechteste Wärmeleitwirkung besitzen. Das Arbeitsmedium in den Wärmerohren 12 kann leicht in den beiden Enden 1213, 1223, 1233 stehenbleiben, so dass wirkungslose Enden gebildet sind. Dadurch können sie die Wärme nicht auf die Grundplatte 10 leiten, so dass die Wärmeleitwirkung reduziert wird.
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Daher weist die herkömmliche Lösung folgende Nachteile auf:
- 1. wirkungslose Enden der Wärmerohre,
- 2. schlechte Wärmeleitwirkung.
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Aus diesem Grund hat der Erfinder in Anbetracht der Nachteile herkömmlicher Lösungen, basierend auf langjähriger Erfahrung in diesem Bereich, nach langem Studium, zahlreichen Versuchen und unentwegten Verbesserungen die vorliegende Erfindung entwickelt.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlvorrichtung zu schaffen, die die Wärmeleitwirkung erheblich erhöht und die wirkungslosen Enden des Wärmerohrs vermeidet.
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Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung gelöst, die umfasst: eine Grundplatte, die eine Aufnahmeausnehmung aufweist, die sich auf einer Seite der Grundplatte befindet; und ein Wärmerohr, das in der Aufnahmeausnehmung angeordnet ist und einen ersten Wärmeaufnahmeabschnitt, einen zweiten Wärmeaufnahmeabschnitt, einen dritten Wärmeaufnahmeabschnitt, einen ersten Wärmeleitabschnitt und einen zweiten Wärmeleitabschnitt aufweist, wobei sich der dritte Wärmeaufnahmeabschnitt zwischen dem ersten und zweiten Wärmeaufnahmeabschnitt befindet, wobei sich der erste Wärmeleitabschnitt von dem ersten Wärmeaufnahmeabschnitt bis das dem ersten Wärmeaufnahmeabschnitt zugewandte Ende des dritten Wärmeaufnahmeabschnitts erstreckt, wobei sich der zweite Wärmeleitabschnitt von dem anderen Ende des dritten Wärmeaufnahmeabschnitts bis das dem dritten Wärmeaufnahmeabschnitt zugewandten Ende des zweiten Wärmeaufnahmeabschnitts erstreckt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1A eine Explosionsdarstellung der herkömmlichen Lösung,
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1B eine weitere Explosionsdarstellung der herkömmlichen Lösung,
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1C eine perspektivische Darstellung der herkömmlichen Lösung,
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2 eine perspektivische Darstellung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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3 eine Explosionsdarstellung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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4 eine perspektivische Darstellung des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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5 eine Explosionsdarstellung des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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6 eine perspektivische Darstellung des dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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7 eine Explosionsdarstellung des dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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8 eine perspektivische Darstellung des vierten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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9 eine Explosionsdarstellung des vierten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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10 eine perspektivische Darstellung des fünften bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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11 eine Explosionsdarstellung des fünften bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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12 eine perspektivische Darstellung des sechsten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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13 eine Explosionsdarstellung des sechsten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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14A eine perspektivische Darstellung des siebten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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14B eine perspektivische Teildarstellung des siebten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
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15 eine Explosionsdarstellung des siebten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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Wege zur Ausführung der Erfindung
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen.
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Die 2 und 3 zeigen das erste Ausführungsbeispiel de erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung 2, die eine Grundplatte 21 und ein Wärmerohr 23 umfasst. Die Grundplatte 21 weist eine Aufnahmeausnehmung 210 auf, die sich auf einer Seite der Grundplatte 21 befindet und an die Form des Wärmerohrs 23 angepasst ist. Das Wärmerohr 23 ist durch Presspassung, Schweißung, Verrastung oder Klebverbindung in der Aufnahmeausnehmung 210 befestigt.
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Das Wärmerohr 23 ist in der Aufnahmeausnehmung 210 angeordnet und weist einen ersten Wärmeaufnahmeabschnitt 2311, einen zweiten Wärmeaufnahmeabschnitt 2312, einen dritten Wärmeaufnahmeabschnitt 2313, einen ersten Wärmeleitabschnitt 2321 und einen zweiten Wärmeleitabschnitt 2322 auf. Der dritte Wärmeaufnahmeabschnitt 2313 befindet sich zwischen dem ersten und zweiten Wärmeaufnahmeabschnitt 2311, 2312. Der erste und zweite Wärmeleitabschnitt 2321, 2322 umgeben den ersten und zweiten Wärmeaufnahmeabschnitt 2311, 2312. D. h. der erste Wärmeleitabschnitt 2321 erstreckt sich von dem ersten Wärmeaufnahmeabschnitt 2311 bis das dem ersten Wärmeaufnahmeabschnitt 2311 zugewandte Ende des dritten Wärmeaufnahmeabschnitts 2313. Der zweite Wärmeleitabschnitt 2322 erstreckt sich von dem anderen Ende des dritten Wärmeaufnahmeabschnitt 2313 bis das dem dritten Wärmeaufnahmeabschnitt 2313 zugewandten Ende des zweiten Wärmeaufnahmeabschnitts 2312. Dadurch bildet das Wärmerohr eine 8- oder S-Form wie in 2. D. h. das erste, zweite und dritte Wärmeaufnahmeabschnitt 2311, 2312, 2313 sowie der erste und zweite Wärmeleitabschnitt 2321, 2322 bilden einteilig das Wärmerohr 23.
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Wie aus 3 ersichtlich ist, bilden das erste, zweite und dritte Wärmeaufnahmeabschnitt 2311, 2312, 2313 einen Wärmeaufnahmeteil 231. Der erste und zweite Wärmeleitabschnitt 2321, 2322 bilden einen Wärmeleitteil 232. Der Wärmeaufnahmeteil 231 liegt mit der der Aufnahmeausnehmung 210 abgewandten Seite auf einer Wärmequelle 3 (wie Zentraleinheit, Grafikchip, Southbridge, Northbridge), um die Wärme der Wärmequelle 3 zu absorbieren. Die Wärme wird zu dem Wärmeleitteil 232 transportiert und somit gleichmäßig auf die ganze Grundplatte 21 verteilt wird, so dass eine gleichmäßige Wärmeleitung erreicht wird. Dadurch wird die Wärmeleitwirkung des Wärmerohrs 23 verbessert.
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Durch die Kombination der Grundplatte 21 und des Wärmerohrs 23 wird die Kühlwirkung der Kühlvorrichtung 2 erheblich erhöht, so dass das Problem mit den wirkungslosen Enden des Wärmerohrs 23 gelöst wird.
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Die 4 und 5 zeigen das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, dass die Grundplatte 21 an der anderen Seite mit einer Kühleinheit 5 verbunden ist. Die Kühleinheit 5 in diesem Ausführungsbeispiel ist durch einen Kühlrippensatz gebildet. Darauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. In der Praxis kann die Kühleinheit 5 auch durch einen Kühlkörper mit Kühlrippen gebildet sein. Die Grundplatte 5 kann allein oder zusammen mit der Kühleinheit 5 mit einem Ventilator verbunden werden, um die Kühlwirkung zu erhöhen.
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Die Verbindung der Grundplatte 21 und der Kühleinheit 5 kann durch Presspassung, Schweißung, Verrastung oder Klebverbindung erfolgen.
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Die Kühlrippen können die von dem Wärmerohr 23 auf die Grundplatte 21 geleitete Wärme absorbieren und schnell in die Umgebungsluft abgeben.
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Die 6 und 7 zeigen das dritte bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, dass die Grundplatte 21 eine Öffnung 211 aufweist, die sich in der Mitte der anderen Seite der Grundplatte 21 befindet und mit der Aufnahmeausnehmung 210 verbunden ist.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist an der Stelle der Wärmequelle 4, d. h. auf der der Aufnahmeausnehmung 210 abgewandten Seite des Wärmeaufnahmeteils 231, die Kühleinheit 5 angeordnet. Der Wärmeaufnahmeteil 231 absorbiert mit der der Aufnahmeausnehmung 210 zugewandten Seite die Wärme. Wie aus 7 ersichtlich ist, ist in der Öffnung 211 ein Wärmeleitelement 4 angeordnet, das aus Metall hergestellt ist und eine optimale Wärmeabsorbierende und wärmeleitende Fähigkeit besitzt.
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Das Wärmeleitelement 4 liegt mit einer Seite auf einer Seite (der der Aufnahmeausnehmung 210 zugewandten Seite) des Wärmeaufnahmeteils 231 und fluchtet an der anderen Seite mit der Oberfläche der Grundplatte 21. Auf dem Wärmeleitelement 4 liegt die Wärmequelle 3. Das Wärmeleitelement 4 absorbiert die Wärme der Wärmequelle 3 und leitet die Wärme auf den Wärmeaufnahmeteil 231, der die Wärme zu dem Wärmeleitteil 232 transportiert, wodurch die Wärme gleichmäßig auf die ganze Grundplatte 21 verteilt wird. Die Kühleinheit 5 absorbiert die Wärme der Grundplatte 21 und des Wärmerohrs 23 und gibt die Wärme schnell in die Umgebungsluft ab, so dass die Kühlwirkung erheblich erhöht wird.
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Die Grundplatte 21 ist an einer Seite durch Schweißung, Klebverbindung oder Verrastung mit der Kühleinheit 5 verbunden. Der Wärmeaufnahmeteil 231 und der Wärmeleitteil 232 liegen dicht auf der Kühleinheit 5 auf. Die Kühleinheit 5 ist durch einen Kühlkörper mit Kühlrippen oder einen Kühlrippensatz gebildet. Die Grundplatte 5 kann allein oder zusammen mit der Kühleinheit 5 mit einem Ventilator verbunden werden, um die Kühlwirkung zu erhöhen.
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Die 8 und 9 zeigen das vierte bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, dass an der Stelle der Wärmequelle 3, d. h. auf der der Aufnahmeausnehmung 210 abgewandten Seite des Wärmeaufnahmeteils 231, die Kühleinheit 5 angeordnet ist und die Aufnahmeausnehmung 210 durch die Grundplatte 21 durchgeht.
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D. h. die Aufnahmeausnehmung 210 der Grundplatte 21 erstreckt sich von einer Seite bis die andere Seite der Grundplatte 21. Das Wärmerohr 23 ist durch Presspassung in der Aufnahmeausnehmung 210 befestigt. Die beiden Seiten des Wärmerohrs 23 fluchtet mit den beiden Seiten der Grundplatte 21. Auf der der Aufnahmeausnehmung 210 zugewandten Seite des Wärmeaufnahmeteils 231 liegt die Wärmequelle 3. Der Wärmeaufnahmeteil 231 absorbiert direkt die Wärme der Wärmequelle 3 und transportiert die Wärme zu dem Wärmeleitteil 232, wodurch die Wärme gleichmäßig auf die ganze Grundplatte 21 verteilt wird. Die Kühleinheit 5 absorbiert die Wärme der Grundplatte 21 und des Wärmerohrs 23 und gibt die Wärme schnell in die Umgebungsluft ab, so dass die Kühlwirkung erheblich erhöht wird.
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Die 10 und 11 zeigen das fünfte Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem dritten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, dass auf einer Seite der Grundplatte 21 ein Deckel 27 vorgesehen ist, der eine erste Seite 271 und eine der ersten Seite 271 gegenüberliegende zweite Seite 272 besitzt. Die erste Seite 271 liegt auf der Grundplatte 21 und verschließt das Wärmerohr 23.
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In der Praxis kann der Benutzer je nach Bedarf des Einsatzraums und der Wärmeleitwirkung auf der zweiten Seite 272 eine Kühleinheit (wie Kühlkörper, nicht dargestellt) oder ein Wärmerohr (nicht dargestellt) anordnen, um die Wärme des Deckels 27 abzuleiten oder weg zu transportieren, damit eine optimale Kühlwirkung erreicht wird.
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Die 12 und 13 zeigen das sechste Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem fünften Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, dass auf dem Deckel 27 eine Vielzahl von Kühlrippen 274 vorgesehen sind, die sich von der zweiten Seiten 272 nach oben erstrecken und die Wärme des Deckels 27 aus dem Wärmerohr 23 schnell ableiten kann. Auf den Kühlrippen 274 kann ein Ventilator angeordnet sein, um die Kühlwirkung zu erhöhen.
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Das Wärmerohr 23 kann nicht nur die Wärme in der horizontalen Richtung auf die Grundplatte 21 sondern auch in der vertikalen Richtung auf den Deckel 27 leiten, wodurch die Wärme durch den Deckel 27 schnell von den Kühlrippen 274 abgeleitet wird.
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Die 14A, 14B und 15 zeigen das siebte bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, dass das Wärmerohr 23 an einer Seite eine plane Oberfläche und an der anderen Seite eine nichtplane Oberfläche aufweist. Die Aufnahmeausnehmung 210 besitzt eine geschlossene Seite 2102, die an die Form der nichtplanen Oberfläche des Wärmerohrs angepasst ist. Wie aus 15 ersichtlich ist, besitzt die Aufnahmeausnehmung 210 eine offene Seite 2101 und eine der offenen Seite 2101 gegenüberliegende geschlossene Seite 2102. Der Wärmeaufnahmeteil 231 des Wärmerohrs 23 besitzt eine erste Seite 2315 und eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite 2316.
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Der Wärmeleitabschnitt 232 besitzt eine dritte Seite 234 und eine der dritten Seite 234 gegenüberliegende vierte Seite 2325. Die erste und dritte Seite 2315, 2324 bilden die plane Oberfläche des Wärmerohrs 23. Die Wärmequelle 3 liegt direkt auf der ersten Seite 2315. Die zweite und vierte Seite 2316, 2325 (nichtplane Oberfläche des Wärmerohrs 23) sind in diesem Ausführungsbeispiel D-förmig ausgebildet und liegen auf der geschlossenen Seite 2102. Darauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt.
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In der Praxis kann die nichtplane Oberfläche des Wärmerohrs 23 (die zweite und vierte Seite 2316, 2325) je nach Bedarf ausgebildet sein (wie D-Form, Bogenform, rechteckige Form). Die Form der geschlossenen Seite 2102 der Aufnahmeausnehmung 210 ist an die Form der zweiten und vierten Seite 2316, 2325 angepasst.
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Daher weist die Erfindung folgende Vorteile auf:
- 1. Erhöhung der Wärmeleitwirkung,
- 2. Vermeidung der wirkungslosen Enden des Wärmerohrs,
- 3. Erhöhung der Kühlwirkung.
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Die vorstehende Beschreibung stellt nur die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht als Definition der Grenzen und des Bereiches der Erfindung dienen. Alle gleichwertige Änderungen und Modifikationen gehören zum Schutzbereich dieser Erfindung.
