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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kontaktieren von elektrischen Leitungen mit Masse (Erde), bestehend aus einer Schraube aus einem Schraubenschaft mit einem Schraubgewinde und einem einseitig an einem Schraubenschaftende angeformten Schraubenkopf mit Kraftangriff sowie zwei auf dem Schraubenschaft hintereinander angeordneten Klemmscheiben, die zwischen sich einen Klemmspalt zum Einklemmen der elektrischen Leitung bilden.
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Derartige Vorrichtungen werden dazu verwendet, um elektrische Leitungen mit einem Ende mit Masse bzw. Erde zu verbinden. Hierzu werden von einem die Kontaktierung durchführenden Monteur zunächst die beiden Klemmscheiben auf den Schraubenschaft aufgeschoben und danach die Schraube derart weit in einen den Massepol bildenden Anschlusskörper eingeschraubt, dass die beiden Klemmscheiben noch derartig lose auf dem Schraubenschaft angeordnet sind, dass die dem Schraubenkopf zugekehrte Klemmscheibe von Hand angehoben und das zu kontaktierende Ende der elektrischen Leitung zwischen die beiden Klemmscheiben eingeführt werden kann. Nach dem Einführen des Leitungsendes wird die Schraube dann weiter in den Anschlusskörper eingeschraubt, bis mittels des Schraubenkopfes und des gegenüberliegenden Massepols die beiden Klemmscheiben unter Einschluss des Leitungsendes gegeneinander gepresst werden. Dieser Montagevorgang ist aber zeitaufwändig, da er zunächst die Vormontage der Klemmscheiben auf der Schraube erfordert. Zudem ist für das Einführen des Leitungsendes zwischen die beiden Klemmscheiben eine gewisse Geschicklichkeit des Monteurs notwendig und es ist insbesondere bei beengten Platzverhältnissen schwierig und zeitraubend.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den Kontaktierungsvorgang zu vereinfachen und den erforderlichen Zeitaufwand zu reduzieren.
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Erfindungsgemäß wird dies ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass die Klemmscheiben auf dem Schraubenschaft in einer Vormontagestellung gegen axiale Verschiebung in Richtung auf ein dem Schraubenkopf gegenüberliegendes Einschraubende des Schraubenschaftes gesichert angeordnet sind. Die Erfindung ermöglicht demnach die Vormontage der Klemmscheiben auf dem Schraubenkopf, so dass eine derartig vormontierte Vorrichtung dem Monteur vor Ort zur Verfügung gestellt werden kann und er selber nicht mehr die Anordnung der Klemmscheiben auf der Schraube vor Durchführung der Kontaktierung vornehmen muss.
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Weiterhin ist es erfindungsgemäß von Vorteil, wenn im Klemmspalt zwischen den Klemmscheiben ein federelastisches Spreizelement angeordnet ist, mit dem zwischen den Klemmscheiben ein Montageabstand für eine in dem Klemmspalt einzuführende elektrische Leitung vor einem endgültigen Anziehen der Schraube in einen die Masse bildenden Anschlusskörper bewirkt wird. Durch diese Ausbildung wird gewährleistet, dass im Vormontagezustand der Klemmspalt offengehalten wird, so dass ein leichtes Einführen der anzuschließenden Leitung möglich ist, ohne dass der jeweilige Monteur die Klemmscheiben von Hand zueinander beabstanden muss. Insgesamt wird somit durch die vorliegende Erfindung der Erdungsvorgang vereinfacht, und die erforderliche Montagezeit wird verkürzt.
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Vorteilhafterweise besitzt die dem Einschraubende zugekehrte untere Klemmscheibe eine Durchgangsöffnung mit einer Innenkontur, die ein Aufschrauben auf das Schraubgewinde des Schraubenschaftes ermöglicht aber eine axiale Verschiebung auf dem das Schraubgewinde aufweisenden Schraubenschaft blockiert. Erfindungsgemäß ist insbesondere vorgesehen, dass der Schraubenschaft angrenzend an den Schraubenkopf einen gewindefreien Schaftabschnitt aufweist, dessen Außendurchmesser kleiner als der Gewindeaußendurchmesser aber größer/gleich dem Kerndurchmesser des Schraubgewindes ist, und die Klemmscheiben und insbesondere auch das Spreizelement in der Vormontagestellung sich auf dem gewindefreien Schaftabschnitt befinden.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten und an Hand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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2 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen unteren Klemmscheibe,
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3 eine Ansicht einer alternative Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen unteren Klemmscheibe,
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4 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in ihrer Vormontagestellung,
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5 eine perspektivische Ansicht in Explosionsdarstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform und
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6 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 1 in ihrer Endmontagestellung auf einem Massepol.
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In den 1 bis 6 sind gleiche Teile bzw. funktionsgleiche Teil mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Sofern bestimmte beschriebene und/oder aus den Zeichnungen entnehmbare Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung oder ihrer Bestandteile nur im Zusammenhang mit einem Ausführungsbeispiel beschrieben sind, sind diese aber auch gemäß der Erfindung unabhängig von diesem Ausführungsbeispiel als Einzelmerkmal oder aber auch in Kombination mit anderen Merkmalen des Ausführungsbeispiels wesentlich und werden als zur Erfindung gehörig beansprucht.
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Wie in den 1 bis 4 dargestellt ist, besteht eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Kontaktieren elektrischer Leitungen mit Masse bzw. Erde aus einer Schraube 1 mit einem Schraubenschaft 2 und mit einem an diesem einendig angeformten Schraubenkopf 3 mit einem Kraftangriff 4. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Schraubenschaft 2 insbesondere einen am Schraubenkopf 3 angrenzenden, gewindefreien Schaftabschnitt 6 und einen sich an diesen anschließenden, bis zum einem dem Schraubenkopf 3 gegenüberliegenden Einschraubende verlaufenden Gewindeabschnitt 7. Dieser Gewindeabschnitt 7 weist ein Außengewinde auf, das als Einschraubgewinde dient. Der Außendurchmesser des gewindefreien Schaftabschnittes 6 ist vorzugsweise kleiner als der Gewindeaußendurchmesser aber größer/gleich dem Kerndurchmesser des Schraubgewindes des Gewindeabschnittes 7.
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Weiterhin besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung aus zwei Klemmscheiben 8 und 9. Diese beiden Klemmscheiben 8, 9 sind als Stanz-Biegeteile aus Stahlblech hergestellt. Die Klemmscheiben 8, 9 haben im dargestellten Ausführungsbeispiel eine rechteckige Grundform. Die Klemmscheiben 8, 9 sind derart ausgebildet, dass sie auf dem Schraubenschaft 2 hintereinanderliegend montiert werden können. Die Klemmscheibe 8 wird zuerst auf den Schraubenschaft 2 aufgeschoben. Hierzu besitzt sie eine Durchgangsöffnung 11, deren Innendurchmesser größer/gleich dem Gewindeaußendurchmesser und größer/gleich dem Außendurchmesser des gewindefreien Schaftabschnittes 6 ist. Die Klemmscheibe 8 bildet somit im montierten Zustand die am Schraubenkopf 3 anliegende Klemmscheibe 8. Nach der Montage der Klemmscheibe 8 wird die Klemmscheibe 9 auf den Schraubenschaft 2 montiert. Hierzu besitzt die Klemmscheibe 9 eine Durchgangsöffnung 12. Diese Durchgangsöffnung 12 besitzt eine derartige Innenkontur, siehe 2 und 3, dass die Klemmscheibe 9 auf den Gewindeabschnitt 7 einerseits aufgeschraubt werden kann und andererseits auf dem gewindefreien Schaftabschnitt 6 frei verschiebbar ist, jedoch durch den Gewindeabschnitt gegen axiale Verschiebung blockiert wird. Durch diese Ausgestaltung ist eine axiale Verschiebung der Klemmscheibe 9 im Bereich des Gewindeabschnittes 7 nicht möglich, so dass der Gewindeabschnitt 7 ein Verschiebeanschlag für die Klemmscheibe 9 bildet, wenn sich diese auf dem gewindefreien Schaftabschnitt 6 befindet. Die Innenkontur der Durchgangsöffnung 12 der Klemmscheibe 9 kann z. B. durch eine kreisförmige Öffnung gebildet werden, die zwei einander gegenüberliegende, durch Stauchen gebildete flankenförmige Vorsprünge 13 aufweist, wozu auf 3 verwiesen wird. 3 zeigt die erfindungsgemäße Klemmscheibe 9 in einer Ansicht auf ihre Rückseite, d. h. auf diejenige Seite, die im auf dem Schraubenschaft montierten Zustand von dem Schraubenkopf 3 weg weist. Die beiden Klemmscheiben 8, 9 sind in Bezug auf ihre jeweiligen Scheibenoberflächen 14, 16 deckungsgleich ausgebildet. Wie in 2 dargestellt ist, kann die erfindungsgemäße Klemmscheibe 9 auch im Bereich ihrer Durchgangsöffnung 12 derart ausgebildet sein, dass am Umfang verteilt Ausprägungen bzw. Ausstanzungen vorhanden sind, so dass zwischen den einzelnen Stanzungen Vorsprünge 15 vorhanden sind, die einerseits ein Aufschrauben auf das Schraubgewinde des Gewindeabschnittes 7 ermöglichen und andererseits im auf dem gewindefreien Schaftabschnitt 6 befindlichen Zustand eine axiale Verschiebung auf den Gewindeabschnitt verhindern. 2 zeigt eine Ansicht der erfindungsgemäßen Klemmscheibe 9 auf die obere Scheibenfläche 16. Erfindungsgemäß kann aber auch die Durchgangsöffnung 12 beispielsweise eine Innenkontur aufweisen, die durch einen Teilgewindegang gebildet wird.
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Erfindungsgemäß ist es ebenfalls möglich, dass auf dem Schraubenschaft 2 die Klemmscheiben 8, 9 und das Spreizelement 31 mit jeweils kreisförmigen Durchgangsöffnungen 11, 12 bzw. 33 mit gleichem Durchmesser aufgeschoben werden. Die Durchmesser dieser Teile sind so bemessen, dass sie über das Gewinde des Schraubenschaftes 2 ungehindert verschoben werden können. Anschließend wird das Gewinde etwas angestaucht, so dass sich der Querschnitt des Gewindebereiches vergrößert, und zwar abschnittsweise oder insgesamt. Dadurch wird erreicht, dass die Klemmscheiben 8, 9 und ebenfalls das Spreizelement 31, soweit vorhanden, in ihrer axialen Verschiebbarkeit auf dem gewindefreien Abschnitt 6 begrenzt sind und das Gewinde des Gewindeabschnittes 7 einen Anschlag bildet.
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Eine weitere Möglichkeit besteht erfindungsgemäß darin, dass die Klemmscheiben 8, 9 und das Spreizelement 31, soweit vorhanden, wiederum jeweils mit kreisförmigen Durchgangsöffnungen 11, 12 bzw. 33 ausgeführt sind, die insbesondere gleich groß in ihrem Durchmesser sind. Hierbei wird zunächst ein Schraubbolzen verwendet, der noch kein Gewinde aufweist und die Klemmscheiben 8, 9 und das Spreizelement 31 werden auf den gewindelosen Schraubbolzen aufgeschoben. Danach erfolgt eine Aufwalzung des Gewindes auf den Schraubenschaft 2, so dass das Gewinde wiederum einen axialen Anschlag für die Verschiebung der Klemmscheiben 8, 9 und des Spreizelementes 31 darstellt.
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Bei den beiden vorstehenden Alternativen kann eine Veränderung der Innenkontur der dem Gewindeabschnitt nahen Klemmscheibe entfallen.
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Die dem Schraubenkopf 3 abgekehrte Klemmscheibe 9 besitzt zwei in Richtung auf das Einschraubende des Schraubenschaftes 2 gebogenen Stege 17, die an Längsseiten 18 der Klemmscheibe 9 einander gegenüberliegend angeformt sind. Diese Stege 17 dienen als Verdrehsicherung, wenn die Schraube 1 in einem Masse oder Erde bildenden Einschraubkörper 19, siehe 6 eingeschraubt ist. Hierbei übergreifen die beiden Stege 17 den Einschraubkörper 19 seitlich in dem auf einer Montagefläche des Einschraubkörpers 19 aufliegenden Zustand, wozu der Abstand der Stege 17 zueinander größer/gleich einer Breite des Einschraubkörpers 19 im Bereich seiner Montagefläche ist. Weiterhin weist die Klemmscheibe 9 in Richtung auf die obere, dem Schraubenkopf 3 zugekehrte Klemmscheibe 8 weisende, abgewinkelte Stegfortsätze 22 auf, deren Länge derart ist, dass diese die obere Klemmscheibe 8 seitlich im vormontierten und endmontierten Zustand der beiden Klemmscheiben 8, 9 auf dem gewindefreien Schaftabschnitt 6 umgreifen. Hierdurch erfolgt eine Verdrehsicherung der beiden Klemmscheiben 8, 9 zueinander. Die obere Klemmscheibe 8 besitzt insbesondere ebenfalls zwei an ihren Längsseiten 18 ausgebildete, in Richtung auf die untere Klemmscheibe 9 abgewinkelte Stegansätze 23, die im verschraubten Zustand auf dem Einschraubkörper 19 vorzugsweise an den Stegen 17 anliegen. Hierdurch wird ein Herausschieben eines anzuschließenden Leitungsendes seitlich verhindert. Weiterhin besitzt die obere Klemmscheibe 8 vorzugsweise an ihrer Querseite 24, an der der anzuschließende elektrische Leiter 20 zwischen die beiden Klemmscheiben 8, 9 eingeführt wird, ein in Richtung auf den Schraubenkopf 3 abgewinkelten Einführungsabschnitt 24, der zu einer besseren Führung des elektrischen Leiters beim Einschrauben bzw. Einführen in einen zwischen den Klemmscheiben 8, 9 vorhandenen Klemmspalt 26 dient. Wie im dargestellten Ausführungsbeispiel dargestellt ist, kann der Einführungsabschnitt 24 durch zwei abgewinkelte Fortsätze 27 gebildet werden, die durch eine Aussparung 28 voneinander getrennt sind. Jedoch kann der Einführungsabschnitt 24 auch als durchgehender Fortsatz ausgebildet sein.
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Weiterhin kann es erfindungsgemäß von Vorteil sein, wenn zwischen den beiden Klemmscheiben 8, 9 in ihrem montierten Zustand ein federelastisches Spreizelement 31 angeordnet ist. Dieses Spreizelement 31 ist derart ausgebildet, dass es sich im montierten Zustand der beiden Klemmscheiben 8, 9 auf dem gewindefreien Schaftabschnitt 6 auf der unteren Klemmscheibe 9 abstützt, die in diesem Montagezustand durch den Gewindeabschnitt 7 in ihrer axialen Lage fixiert ist. Auf Grund der Federkraft des Spreizelementes 31 wird die obere Klemmscheibe 8 in Richtung auf den Schraubenkopf 3 gedrückt. Das Spreizelement 31 ist derart ausgebildet, dass es im montierten Zustand gegen Verdrehen gesichert ist. Zweckmäßigerweise besteht das Spreizelement 31 aus einem Stanz-Biegeteil aus federelastischem, elektrisch leitendem Material. Hierbei weist das Spreizelement 31 vorzugsweise einen ebenen Auflageabschnitt 32 auf, der eine Durchgangsöffnung 33 für den Gewindeabschnitt 7 und den gewindefreien Schaftabschnitt 6 besitzt. Der Auflageabschnitt 32 ist vorzugsweise rechteckig, insbesondere quadratisch ausgebildet und derart bemessen, dass er zwischen den Stegfortsätzen 22 mit seinen Längsseiten 34 verdrehsicher gehalten wird. An seinen beiden zu den Längsseiten 34 rechtwinklig verlaufenden Querseiten 36 weist der Auflageabschnitt 32 von dem Auflagenabschnitt 32 abgewinkelte Federarme 37 auf, so dass die Federarme 37 im montierten Zustand des Spreizelementes 31 an der oberen Klemmscheibe 8 anliegen können. Das Spreizelement 31 ist derart im montierten Zustand positioniert, dass die Federarme 37 parallel zu den Längsseiten 18 der Klemmscheiben 8, 9 verlaufen. Im vormontierten Zustand, wenn sich die Klemmscheiben 8, 9 und das Spreizelement 31 auf dem gewindefreien Schaftabschnitt 6 befinden, bewirkt das Spreizelement 31 eine Beabstandung der Klemmscheiben 8, 9 zueinander. Hierdurch ist ein zwischen den Klemmscheiben 8, 9 bestehender Klemmspalt 26 geöffnet, so dass das anzuschließende Ende der elektrischen Leitung 20 ungehindert eingeführt werden kann. Durch das Anziehen der Schraube 1 im auf dem Einschraubkörper 19 positionierten Zustand der erfindungsgemäßen Vorrichtung, siehe 6, bis zum Anschlag wird der Klemmspalt 26 unter Verformung der Federarme 37 soweit verkleinert, bis das anzuschließende Ende der elektrischen Leitung vollständig eingeklemmt ist und nicht mehr durch axialen Zug und durch Vibration gelöst werden kann. Wie insbesondere den 2 und 3 zu entnehmen ist, sind die Stege 17 sowie die Stegfortsätze 22 unmittelbar hintereinanderliegend an den Längsseiten 18 der Klemmscheibe 9 angeformt. Die Stegansätze 23 der oberen Klemmscheibe 8 sind an deren Längsseiten 18 derart ausgebildet, dass sie im montierten Zustand der Klemmscheibe 8 auf dem Schraubenschaft 2 in Richtung auf die untere Klemmscheibe 9 weisen und den Stegen 17 gegenüberliegen.
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Wie aus 5 zu erkennen ist, die ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt, kann es zweckmäßig sein, wenn an der unteren Klemmscheibe 9 an ihrer dem Einführungsabschnitt 24 der oberen Klemmscheibe 8 gegenüberliegenden Querseite eine Führungsnase 39 angeformt ist. Diese Führungsnase 39 verläuft unter einem rechten Winkel zur Scheibenfläche 16 und greift in die Aussparung 28 des Einführungsabschnittes 24 ein. Diese Ausführung ist zweckmäßig, wenn ein abisoliertes Ende einer elektrischen Leitung angeschlossen wird, da durch die Führungsnase 39 eine bessere Führung des Leiterendes zwischen den Klemmscheiben 8, 9 bewirkt wird. Die in der 6 dargestellte Ausführung, bei der am abisolierten Ende des elektrischen Leiters 20 ein Gabel-Kabelschuh 41 befestigt ist, wird bei der erfindungsgemäßen Ausführung gemäß 1 und 4 verwendet, bei der keine Führungsnase 39 vorhanden ist. Da die Federarme 37 parallel zu den Längsseiten 18 verlaufen und mittig angeordnet sind, behindern diese auch nicht ein Einführen des Gabel-Kabelschuhs 41, wie in 6 dargestellt ist.
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Durch die Erfindung wird ermöglicht, dass die vier erfindungsgemäßen Einzelteile, nämlich die Schraube 1, die Klemmscheiben 8, 9 und das Spreizelement 31, wie in den 1 bis 5 gezeigt, derart vormontiert werden können, dass die Klemmscheiben 8, 9 und das Spreizelement 31 unverlierbar auf dem Schraubenschaft 2 zueinander für die Endmontage ausgerichtet angeordnet werden können. Die vormontierte erfindungsgemäße Vorrichtung kann dann abgepackt und für die spätere Verwendung in diesem Zustand ausgeliefert werden. Somit entfällt bei einer späteren Endmontage auf einem Einschraubkörper 19, wobei eine elektrische Leitung 20 mit Masse verbunden werden soll, ein zeitraubendes und mühsames Zusammenfügen der Einzelteile. Zudem werden die Klemmscheiben 8, 9 durch das Spreizelement 31 auf Abstand gehalten, so dass das anzuschließende Leitungsende leicht in den Klemmspalt 26 eingeführt werden kann. Es entfällt somit auch, dass – wie bisher – die beiden Klemmscheiben 8, 9 von Hand voneinander abgehoben werden müssen. Ein Vorgang, der insbesondere bei beengten Raumverhältnissen äußerst schwierig und zeitraubend war.
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Die vorliegende Erfindung setzt aber nicht notwendigerweise das erfindungsgemäße Spreizelement 31 voraus, denn auch ohne ein derartiges Spreizelement 31 kann der Vorteil der anschlussfertigen Vormontage der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwirklicht werden. Die axiale Fixierung der unteren Klemmscheibe 9 kann auch durch ein auf dem Schraubenschaft 7 aufgeschobenes oder aufgeschraubtes Sicherungselement bewirkt werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmalen definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern ist der Anspruch 1 lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.
