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Technisches Gebiet
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Das vorliegende Gebrauchsmuster betrifft das technische Gebiet des Maschinenbaus, insbesondere eine Bergbaumaschine.
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Stand der Technik
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Bei der hydraulischen Spaltmaschine handelt es sich um eine Vorrichtung, die mittels des gewöhnlichen physikalischen Spitzenspaltprinzips und des Prinzip der hydraulischen Transmission die axiale hydraulische Schubkraft in die Querspaltkraft umwandelt. In Betrieb versorgt die Pumpe das System mit dem Hochdrucköl, das durch das Steuerelement und die hydraulische Rohrleitung in die stangenlose Kammer des Hydraulikzylinders eintritt, um den Kolben in eine Abwärtsbewegung zu schieben, unter Wirkung der Verstärkung durch die Keilanordnung wird die Längsschubkraft in eine Querspaltkraft umgewandelt, um ein Erz zu spalten. Der mit dem Kolben der hydraulischen Keilmaschine verbundene Keil spaltet nicht unmittelbar einen Felsen, sondern noch ein Paar von Spaltblöcken bestehen an den beiden Seiten des Keils, nämlich wird ein zylindrischer Körper – Spaltmaschine – dadurch ausgebildet, dass zwei Spaltblöcke ein Spitzenspaltgerät klemmen. Wenn der Keilsatz der Keilmaschine in Betrieb ist, wird die Längskraft F nach der Verstärkung in eine Querspaltkraft N von Tausenden Tonnen umgewandelt, die auf einen Felsen wirkt, nach dem Prinzip von der Aktionskraft und Reaktionskraft ist die Reaktionskraft des Felsens auf die Spaltblöcke ebenfalls N, und der zwischen dm Keil und den Spaltblöcken erzeugte Reibwiderstand f wirkt auf den Keil. Da die einander eng berührenden Arbeitsflächen des Spaltblocks und des Keils einander bezüglich gleitend reiben, kann ein gegenseitiger Verschleiß leicht auftreten, darüber hinaus wird eine Reibwärme erzeugt. Bei einer zu großen Spaltkraft wird der Schmierölfilm zwischen den Reibpaaren beschädigt, so dass die Hochtemperatur zu einem Zusammenklebphänomen des Schmelzschweißens zwischen den Reibpaarmaterialien führt, in einem schwerwiegenden Fall kann sogar ein Phänomen auftreten, dass der Keil und der Spaltblock einander reißen. Aufgrund der zusammenwirkenden Funktion des Reibwiderstandes und des Öldrucks trägt der Spaltblock eine sehr große axiale Last, so dass er nachgiebig verformt und somit biegt. Unter Wirkung des Reibwiderstandes wird die Spaltkraft erheblich reduziert, so dass die Arbeitseffizienz schwerwiegend beeinträchtigt wird. Kraftanalyse des Keilsatzes, nach dem Parallelogrammgesetz der Kraft lautet die Gleichung: (1) N = 2F/sin(α/2); (2) f = *N = 2µ/sin(/2); in der Gleichung ist µ der Reibungskoeffizient des Reibpaars und α der Keilwinkel des Keils. Von der Gleichung (2) kann es herausgefunden werden, dass die Größe der Reibkraft durch die Änderung von drei Werten µ, F und α gesteuert werden kann. In der praktischen Arbeit der Keilmaschine liefert die Hydraulikstation den Öldruck F, in Übereinstimmung mit den Arbeitsanforderungen werden verschiedene Modelle schon eingestellt. Der Keilwinkel des Keils wird auf α = 3°–5° eingestellt, um seine Spaltkraft zu gewährleisten. Aufgrund dessen ist es ein zu konfrontierendes Thema beim Entwerfen der Keilmaschine, einen richtigen Reibungskoeffizienten des Reibpaars auszuwählen und die Leistung der Keilmaschine über eine Reduzierung des Reibwiderstands zu verbessern. Beim derzeit bestehenden Entwurf wird der Stahlkeilsatz bezüglich der Wärmebehandlung und der Oberflächenbehandlung verbessert, um seine Oberflächenhärte zu erhöhen und somit die Verschleißfestigkeit zu verbessern. Allerdings ist die Gesamtwirkung während eines tatsächlichen Verwendungsprozesses nicht ganz ideal.
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Inhalt des vorliegenden Gebrauchsmusters
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Hinsichtlich der oben geschilderten Mängel aus dem Stand der Technik stellt das vorliegende Gebrauchsmuster eine Bergbaumaschine zur Verfügung, die unter Verwendung eines Kupfervorsprungs und unter Wirkung eines sehr kleinen Reibungskoeffizienten zwischen dem Kupfervorsprung und dem Stahlmittenkeil die Reibkraft erheblich reduziert, um die obigen technischen Probleme zu lösen. Um das obige technische Ziel zu erreichen, verwendet das vorliegende Gebrauchsmuster die folgende technische Lösung:
Eine Bergbaumaschine, umfassend eine Spaltanordnung und eine sie zum Betreiben antreibende hydraulische Antriebsvorrichtung, wobei die Spaltanordnung einen Mittenkeil und zwei zusammenwirkende bezüglich einander symmetrisch angeordnete Spaltblöcke umfasst, und wobei der Mittenkeil zwischen den zusammenwirkenden Spaltblöcken eingesteckt ist, und wobei an einer den Mittenkeil eng berührenden Arbeitsfläche in dem jeweiligen Spaltblock mindestens zwei Kupfervorsprünge gleichmäßig vorgesehen sind, und wobei an einer die Spaltblöcke eng berührenden Arbeitsfläche im Mittenkeil Zusammenwirkrillen vorgesehen sind, die bezüglich der Größe auf die Kupfervorsprünge abgestimmt sind und eine gleitende Verbindung ausbilden.
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Bevorzugt ist die Höhe des Kupfervorsprungs größer als die Tiefe der Zusammenwirkrille.
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Bevorzugt ist die Länge des Kupfervorsprungs in die Längsrichtung der Spaltblöcke nicht größer als die Länge der Spaltblöcke.
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Bevorzugt sind die Kanten des Kupfervorsprung abgerundet angeordnet.
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Bevorzugt umfasst die hydraulische Antriebsvorrichtung einen Hydraulikzylinder und eine Verbindungsstange, wobei am Oberteil und Bodenabschnitt des Hydraulikzylinders jeweils ein Verbindungselement angeordnet ist, und wobei im Hydraulikzylinder eine bewegliche Stange angeordnet ist, und wobei der Bodenabschnitt der beweglichen Stange mit einem Ende der Verbindungsstange befestigt ist, und wobei das andere Ende der Verbindungsstange bezüglich der beweglichen Stange mit dem Mittenkeil verbunden ist, und wobei am Äußeren der Verbindungsstange eine Führungshülse aufgesetzt ist, und wobei das Oberteil der Führungshülse über das Verbindungselement mit dem Hydraulikzylinder verbunden ist, und wobei an den Bodenabschnitt der Führungshülse ein Boxhalter angeschlossen ist, und wobei der Bodenabschnitt des Boxhalters mit den Spaltblöcken verbunden ist.
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Bevorzugt ist das Verbindungselement als ein Flansch ausgebildet.
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Bevorzugt ist an der Führungshülse eine Sichtöffnung vorgesehen.
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Das vorliegende Gebrauchsmuster hat folgende Vorteile: mit der obigen technischen Lösung werden die Kupfervorsprünge bei Verwendung der Bergbaumaschine ausgewählt, so dass der Reibungskoeffizient zwischen den Reibpaaren reduziert und die Reibkraft extrem verringert wird; wenn der Mittenkeil sich nach unten bewegt und die Spaltblöcke eng presst, berühren die Zusammenwirkrillen die Kupfervorsprünge eng, unter gleichen Schmierbedingungen beträgt der Reibungskoeffizient zwischen dem Stahlmittenkeil und den Stahlspaltblöcken etwa 0,1 und der Reibungskoeffizient zwischen den Kupferspaltblöcken und dem Stahlmittenkeil etwa 0,03, wobei der letztere weiniger als 1/3 des vorderen ist, dadurch wird die Reibkraft erheblich verringert.
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Darüber hinaus hat das Kupfer eine gute Wärmeleitfähigkeit, dadurch kann die Reibwärme schnell abgeleitet werden, um die Wahrscheinlichkeit der aufgrund des Reibhochtemperatur-Erweichens bewirkten Biegung und Verformung der Spaltblöcke zu reduzieren; nach dem Verschleiß können die Kupfervorsprünge noch durch zusätzliches Anschweißen repariert und recycelt werden, dadurch werden die Benutzungskosten gespart; da das Kupfer weicher als der Stahl ist, leidet das Kupfer beim Auftreten eines Verschleißes zuerst am Verschleiß, dadurch wird die Lebensdauer der Spaltblöcke wirksam gewährleistet, die Wartungszeit verkürzt und die Effizienz der Bergbaumaschine verbessert; nach Flachschleifen des Kupfers kann es durch wiederholtes Anschweißen recycelt werden, dazu ist nur der Verbrauch einer kleinen Menge an den Kupferpulvern benötigt, dadurch werden die Benutzungskosten gespart; das Kupfer und der Stahl bilden ein Reibpaar aus, dadurch wird die Fähigkeit zur Beständigkeit gegen den Verschleiß beim Zusammenkleben verbessert, um die Leistung des gesamten Keilsatzes zu gewährleisten. Bei der Relativbewegung zwischen der Kupferfläche und der Stahlfläche unter der Schmierbedingung wird ein Schmierfilm mit einer guten Qualität erzeugt, dadurch wird die Wahrscheinlichkeit der Entstehung eines Zusammenklebens vermieden, so dass der Mittenkeil und die Spaltblöcke hervorragend geschützt werden können, um die Lebensdauer von den beiden zu verlängern.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt eine schematische Strukturansicht der Bergbaumaschine in der vorliegenden Ausführungsform.
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2 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Teils A gemäß 1.
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3 zeigt eine B-B Querschnittsansicht gemäß 1.
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4 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Teils C gemäß 3.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Hydraulikzylinder
- 011
- Bewegliche Stange
- 012
- Halter
- 02
- Verbindungselement
- 03
- Verbindungsstange
- 04
- Führungshülse
- 041
- Sichtöffnung
- 05
- Mittenkeil
- 051
- Zusammenwirkrillen
- 06
- Spaltblöcke
- 07
- Kupfervorsprung
- 08
- Spalt
- 09
- Boxhalter
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Ausführliche Ausführungsformen
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Im Zusammenhang mit Figuren wird das vorliegende Gebrauchsmuster im Folgenden näher erläutert. Es versteht sich, dass die Ausführungsformen nur zur Erläuterung des vorliegenden Gebrauchsmusters dienen, statt den Umfang des vorliegenden Gebrauchsmusters zu beschränken. Nach Lesen Das vorliegende Gebrauchsmuster kann der Fachmann auf diesem Gebiet verschiedene äquivalente Änderungen für das vorliegende Gebrauchsmuster durchführen, und die Änderungen sollen als vom definierten Umfang der Ansprüche der vorliegenden Anmeldung gedeckt angesehen werden.
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Wie in 1 bis 4 dargestellt, eine Bergbaumaschine, umfassend eine Spaltanordnung und eine sie zum Betreiben antreibende hydraulische Antriebsvorrichtung.
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Wie in 1 bis 4 dargestellt, umfasst die Spaltanordnung einen Mittenkeil 05 und zwei zusammenwirkende bezüglich einander symmetrisch angeordnete Spaltblöcke 06, wobei der Mittenkeil 05 zwischen den zusammenwirkenden Spaltblöcken 06 eingesteckt ist, und wobei an einer den Mittenkeil 05 eng berührenden Arbeitsfläche in dem jeweiligen Spaltblock 06 mindestens zwei Kupfervorsprünge 07 gleichmäßig vorgesehen sind, und wobei an einer die Spaltblöcke 06 eng berührenden Arbeitsfläche im Mittenkeil 05 Zusammenwirkrillen 051 vorgesehen sind, die bezüglich der Größe auf die Kupfervorsprünge 07 abgestimmt sind und eine gleitende Verbindung ausbilden; wie in 3 und 4 dargestellt, sind 8 Kupfervorsprünge 07 gleichmäßig am jeden Spaltblock 06 verteilt, im Gegensatz dazu ist nur ein Kupfervorsprung 07 angeordnet, mit der Anordnung in der vorliegenden Ausführungsform wird es ermöglicht, dass die wirkende Kraft zwischen dem Mittenkeil 05 und den Spaltblöcken 06 gleichmäßiger verteilt ist, um die Stabilität des Mittenkeils 05 und der Spaltblöcke 06 zu gewährleisten.
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Bei Verwendung der Bergbaumaschine wird der Kupfervorsprung 07 ausgewählt, so dass der Reibungskoeffizient zwischen den Reibpaaren reduziert und die Reibkraft extrem verringert wird; wenn der Mittenkeil 05 sich nach unten bewegt und die Spaltblöcke 06 eng presst, berühren die Zusammenwirkrillen 051 die Kupfervorsprünge 07 eng, unter gleichen Schmierbedingungen beträgt der Reibungskoeffizient zwischen dem Stahlmittenkeil 05 und den Stahlspaltblöcken 06 etwa 0,1 und der Reibungskoeffizient zwischen den Kupferspaltblöcken 06 und dem Stahlmittenkeil 05 etwa 0,03, wobei der letztere weiniger als 1/3 des vorderen ist, dadurch wird die Reibkraft erheblich verringert.
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Darüber hinaus hat das Kupfer eine gute Wärmeleitfähigkeit, dadurch kann die Reibwärme schnell abgeleitet werden, um die Wahrscheinlichkeit der aufgrund des Reibhochtemperatur-Erweichens bewirkten Biegung und Verformung der Spaltblöcke 06 zu reduzieren; nach dem Verschleiß können die Kupfervorsprünge 07 noch durch zusätzliches Anschweißen repariert und recycelt werden, dadurch werden die Benutzungskosten gespart; da das Kupfer weicher als der Stahlkeil ist, leidet das Kupfer beim Auftreten eines Verschleißes zuerst am Verschleiß, dadurch wird die Lebensdauer der Spaltblöcke 06 wirksam gewährleistet, die Wartungszeit verkürzt und die Effizienz der Bergbaumaschine verbessert; nach Flachschleifen des Kupfers kann es durch wiederholtes Anschweißen recycelt werden, dazu ist nur der Verbrauch einer kleinen Menge an den Kupferpulvern benötigt, dadurch werden die Benutzungskosten gespart; das Kupfer und der Stahl bilden ein Reibpaar aus, dadurch wird die Fähigkeit zur Beständigkeit gegen den Verschleiß beim Zusammenkleben verbessert, um die Leistung des gesamten Keilsatzes zu gewährleisten. Bei der Relativbewegung zwischen der Kupferfläche und der Stahlfläche unter der Schmierbedingung wird ein Schmierfilm mit einer guten Qualität erzeugt, dadurch wird die Wahrscheinlichkeit der Entstehung eines Zusammenklebens vermieden, so dass der Mittenkeil 05 und die Spaltblöcke 06 hervorragend geschützt werden können, um die Lebensdauer von den beiden zu verlängern.
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Wie in 3 und 4 dargestellt, ist die Höhe des Kupfervorsprungs 07 größer als die Tiefe der Zusammenwirkrille 051; nämlich beim Zusammenwirken zwischen dem Kupfervorsprung 07 und der Zusammenwirkrille 051 besteht ein Spalt 08 zwischen den Spaltblöcken 06 und dem Mittenkeil 05, nämlich zwischen dem Mittenkeil 05 und den Spaltblöcken 06 nur besteht ein Kontakt zwischen dem Kupfervorsprung 07 und der Zusammenwirkrille 051, dadurch wird die Kontaktfläche zwischen dem Mittenkeil 05 und den Spaltblöcken 06 verringert, so dass die Wahrscheinlichkeit einer aufgrund der Reibung bewirkten Beschädigung des Mittenkeils 05 und der Spaltblöcke 06 reduziert wird. Darüber hinaus kann der Kupfervorsprung 07 im Spalt 08 auch leicht die Wärme in die Luft ableiten; in der vorliegenden Ausführungsform überschreitet der Kupfervorsprung 07 die Berührungsfläche um 2–3 mm; der Kupfervorsprung 07 kann eine identische Länge mit den Spaltblöcken 06 haben, dadurch können die Spaltblöcke 06 und die Zusammenwirkrille 051 eine größere Zusammenwirkfläche haben, so dass die Wahrscheinlichkeit der Entstehung einer Verschiebung des Mittenkeils 05 reduziert wird; selbstverständlich kann die Länge des Kupfervorsprungs 07 ebenfalls kleiner als die Länge der gesamten Arbeitsfläche sein, dadurch kann die Kontaktfläche verringert und die Ableitung der Reibwärme beschleunigt werden.
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Darüber hinaus sind die Kanten des Kupfervorsprungs 07 abgerundet angeordnet; die abgerundete Anordnung kann eine Spannungskonzentration vermeiden, um eine aufgrund eine starke Kollision bewirkte Beschädigung des Kupfervorsprungs 07 wirksam zu vermeiden.
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Wie in 1 dargestellt, umfasst die hydraulische Antriebsvorrichtung einen Hydraulikzylinder 01 und eine Verbindungsstange 03, wobei am Oberteil und Bodenabschnitt des Hydraulikzylinders 01 jeweils ein Verbindungselement 02 angeordnet ist, und wobei im Hydraulikzylinder 01 eine bewegliche Stange 011 angeordnet ist, und wobei die bewegliche Stange 011 über einen Halter 012 mit dem Inneren des Hydraulikzylinders 01 verbunden ist, und wobei der Bodenabschnitt der beweglichen Stange 011 mit einem Ende der Verbindungsstange 03 befestigt ist, und wobei das andere Ende der Verbindungsstange 03 bezüglich der beweglichen Stange 011 mit dem Mittenkeil 05 verbunden ist, und wobei am Äußeren der Verbindungsstange 03 eine Führungshülse 04 aufgesetzt ist, und wobei das Oberteil der Führungshülse 04 über das Verbindungselement 02 mit dem Hydraulikzylinder 01 verbunden ist, und wobei an den Bodenabschnitt der Führungshülse 04 ein Boxhalter 09 angeschlossen ist, und wobei der Bodenabschnitt des Boxhalters 09 mit den Spaltblöcken 06 verbunden ist; und wobei das Verbindungselement 02 als ein Flansch ausgebildet ist; und wobei an der Führungshülse 04 eine Sichtöffnung 041 vorgesehen ist.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird der Druck über die Anordnung des Hydraulikzylinders erhöht, um die Schubkraft für den Mittenkeil 05 zu erhöhen, dadurch werden die Mängel der bestehenden mechanisch geladenen Bergbaumaschine mit einer unausreichenden Kraft gelöst, so dass die Arbeitseffizienz erheblich verbessert wird. Darüber hinaus werden die Materialien, das Verarbeitungsverfahren und die Verarbeitungsgenauigkeit der Spaltblöcke 06 über eine Verbesserung der Warmbehandlungstechnik verbessert, dadurch wird das Problem der Spaltblöcke 06 damit erfolgreich gelöst, dass sie anfällig für ein Brechen und Beschädigung sind.
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Bei der Verwendung der Bergbaumaschine werden zuerst Vorspaltlöcher mittels eines Bohrers für tiefe Löcher gemacht, dann werden die Spaltblöcke 06 der Bergbaumaschine in den Vorspaltlöchern platziert. Der Hydraulikzylinder 01 treibt den Mittenkeil 05 zur eine Abwärtsbewegung an, unter dem Antreiben des Mittenkeils 05 werden die Spaltblöcke 06 zu beiden Seiten erweitert, dabei wird der Felsen ausdehnend gespaltet, um eine Spaltauswirkung des Felsens zu realisieren; dabei erfolgt eine ansteuerbare Arbeit in einer statischen hydraulischen Umgebung und bestehen keine Sicherheitsrisiken wie bei Sprengmaschinen und anderen anprallenden Demontagegeräten, deshalb sind keine komplexen Sicherheitsmaßnahmen benötigt; wenn die Bergbaumaschine in Betrieb ist, entstehen keine Vibration, Schock, Lärm, Staub, umherfliegende Trümmer, Steine usw. Dabei besteht kein Einfluss auf die Umgebung, selbst auf den dicht besiedelten Gebieten oder in Indoor-Räumen bzw. neben den Präzisions-Geräten kann ein Betrieb erfolgen; die Bergbaumaschine kann innerhalb von mehreren Sekunden den Spaltprozess abschließen und kontinuierlich ununterbrochen arbeiten, dabei bestehen eine hohe Effizienz und eine sehr niedrige Betriebs- und Wartungskosten; die Bergbaumaschine kann im Voraus die Spaltrichtung, die Spaltform und die Größe der benötigten Teils genau feststellen, dabei besteht eine hohe Spaltgenauigkeit; die Bergbaumaschine kann sowohl an einem Bagger installiert als auch nach dem Hinzufügen einer Hydraulikstation separat verwendet werden. Das Verwendungsverfahren ist einfach zu lernen, eine einzelne Person kann die Betätigung realisieren, darüber hinaus bestehen eine schnelle Instandhaltung und Wartung sowie eine lange Lebensdauer.
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Der vorstehende Inhalt sind nur bevorzugte Ausführungsformen des vorliegenden Gebrauchsmusters, der Schutzumfang des vorliegenden Gebrauchsmusters ist nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt. Alle technischen Lösungen unter dem Konzept des vorliegenden Gebrauchsmusters sollen als vom Schutzumfang des vorliegenden Gebrauchsmusters gedeckt angesehen werden. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass der Durchschnittsfachmann auf dem betroffenen technischen Gebiet mehrere Verbesserungen und Modifikationen ausführen kann, ohne von den technischen Grundsätzen des vorliegenden Gebrauchsmusters abzuweichen. Die Verbesserungen und Modifikationen sollen als vom Schutzumfang des vorliegenden Gebrauchsmusters gedeckt angesehen werden.
