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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet elektrischer
Verbinder und insbesondere ein System zur Montage eines elektrischen
Verbinders in einer Öffnung
in einer Platte oder einem anderen ebenen Substrat.
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Hintergrund der Erfindung
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Entsprechend
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist ein in einer Platte montierbarer
elektrischer Verbinder aus US-A-5 197 896 bekannt, und ein solcher
Verbinder umfasst allgemein ein Gehäuse, in welchem eine Mehrzahl
von Anschlusskontakten zur Paarung mit einem komplementären Verbinder
montiert ist. Das Gehäuse
kann an einer allgemein starren Platte montiert werden, zur Paarung
des Verbinders mit dem komplementären Verbinder durch eine Öffnung in
der Platte hindurch, oder das Gehäuse kann einfach für strukturelle
oder Stützzwecke
innerhalb eines Schaltungsverbindungssystems an der Platte moniert
werden.
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Es
werden verschiedenartige Mittel verwendet, um den Verbinder an einer
Platte zu montieren, beispielsweise Montageklammern oder Halterungen, die
funktional verknüpft
zwischen dem Verbindergehäuse
und der Platte angeordnet sind, um den Verbinder an der Platte zu
befestigen und zu halten. Bei anderen Systemen wird das Verbindergehäuse in die Öffnung in
der Platte in eine Einfügestellung
eingefügt
und dann in der Öffnung
relativ zu der Platte in eine Endmontagestellung verschoben, in
welcher der Verbinder durch Verrastungsmittel direkt an dem Verbindergehäuse verrastet
ist.
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Eines
der Probleme bei an Platten montierten Verbindern der zuvor beschriebenen
Art besteht darin, dass die Verrastungsmittel typischerweise von dem
Verbindergehäuse
nach außen
ragen, wie beispielsweise ein einseitig angebundener Verrastungsarm.
Diese vorstehenden Verrastungsmittel neigen dazu, während der
Handhabung an fremden Objekten zu verhaken und sind folglich abbruchanfällig. Ein anderes
Problem entsteht, wenn das Verbindergehäuse aus seiner Einfügestellung
in seine Endmontagestellung bewegt wird. Die Öffnung in der Platte ist typischerweise
erweitert, um dieser Verschiebung Rechnung zu tragen. Folglich liegt,
wenn das Verbindergehäuse
sich in. seiner Endmontagestellung befindet, ein Teil der Öffnung frei,
und Fremdobjekte können
durch die Öffnung
eingefügt
werden. Die vorliegende Erfindung ist darauf ausgerichtet, diese
verschiedenartigen Probleme zu lösen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein neues und verbessertes
System zur Montage eines elektrischen Verbinders in einer Platte oder
einem anderen ebenen Substrat zur Verfügung zu stellen.
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In
der beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung entsprechend Anspruch 1 weist eine Platte eine erste
und eine zweite Seite auf, sowie eine Öffnung mit mindestens einem
Positionierungsschlitz, der sich radial von der Öffnung aus erstreckt. Ein Verbinder
weist ein Gehäuse
auf, das von einer Seite der Platte aus entlang einer Achse bis
in eine Einfügestellung
in die Öffnung
in der Platte eingefügt
werden kann. Das Gehäuse
weist mindestens einen sich radial erstreckenden Positionierungsflansch
auf, und zwar zum Durchführen
durch den Positionierungsschlitz der Öffnung, während das Gehäuse in diese eingefügt wird.
Das Gehäuse
weist außerdem
mindestens einen sich radial erstreckenden Anschlagflansch auf,
der axial und vorzugsweise in Querrichtung von dem Positionierungsflansch
beabstandet ist, um an der einen Seite der Platte in Anlage zu kommen,
wenn der Positionierungsflansch jenseits der gegenüberliegenden
Seite der Platte zu liegen kommt. Das Gehäuse ist innerhalb der Öffnung in
der Platte aus der Einfügestellung
in eine verrastete Stellung verschiebbar. Ein Verrastungsarm ragt
von dem Verbindergehäuse
vor und kann an einer Verrastungsfläche an der Platte in Anlage
kommen, wenn sich das Gehäuse
in der verrasteten Stellung befindet. Eine schützende Verkleidung ist um einen
wesentlichen Teil des Verrastungsarms herum angeordnet, um den Verrastungsarm
vor dem Abbrechen zu schützen,
wobei der Verrastungsarm einen Verrastungsvorsprung zur Anlage an
einem Rand aufweist.
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Wie
vorliegend offenbart wird, sind mindestens ein Positionierungsflansch
und mindestens ein Anschlagflansch an jeder der beiden gegenüberliegenden
Seiten des Verbindergehäuses
angeordnet. Bei einer Ausführungsform
der Erfindung sind der Verrastungsarm und die schützende Verkleidung
an einer dritten Seite des Verbindergehäuses angeordnet. Die Verrastungsfläche an der
Platte umfasst einen Rand der Öffnung
in der Platte. Der Verrastungsarm weist einen Verrastungsvorsprung
zur Anlage an dem Rand der Platte auf. Der Verrastungsarm ist als ein
flexibler Verrastungsarm vorgesehen und die schützende Verkleidung ist als
eine starre Platte vorgesehen. Vorzugsweise sind der Verrastungsarm und
die Verkleidung integral mit dem Verbindergehäuse vorgesehen.
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In
einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung sind der Verrastungsarm und die schützende Verkleidung
an einer der beiden gegenüberliegenden Seiten
des Verbindergehäuses
angeordnet. Die Verrastungsfläche
an der Platte umfasst einen Rand des mindestens einen Positionierungsschlitzes.
Der Verrastungsarm weist einen Verrastungsvorsprung zur Anlage an
dem Rand des Schlitzes auf. Wiederum ist der Verrastungsarm als
ein flexibler Verrastungsarm vorgesehen und die schützende Verkleidung
ist als eine starre Platte vorgesehen.
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In
der zweiten Ausführungsform
ragt der Verrastungsarm jedoch von dem mindestens einen Anschlagflansch
vor, und die schützende
Verkleidung erstreckt sich zwischen zwei Anschlagflanschen, welche
den einen Anschlagflansch einschließen.
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Die
Erfindung schlägt
vor, dass bei der einen Ausführungsform
die schützende
Verkleidung eine ausreichend große Abmessung aufweist, um in
Kombination mit dem Gehäuse
die Öffnung
in der Platte im Wesentlichen zu schließen, wenn sich das Gehäuse in seiner
verrasteten Stellung befindet.
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Andere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden
detaillierten Beschreibung deutlich werden, die in Verbindung mit den
begleitenden Zeichnungen gegeben wird.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Die
Merkmale der vorliegenden Erfindung, die als neuartig erachtet werden,
sind insbesondere in den angefügten
Ansprüchen
ausgeführt.
Die Erfindung kann zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen am
besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung verstanden
werden, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gegeben
wird, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente in den Figuren
bezeichnen und in welchen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines elektrischen
Verbinders ist, welcher die Konzepte der Erfindung verkörpert;
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2 ein
Aufriss des Verbinders von oben ist;
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3 ein
Aufriss des Verbinders von unten ist;
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4 ein
Aufriss des Verbinders von der Seite ist;
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5 ein
Aufriss des Verbinders vom Ende ist;
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6 ein
Aufriss einer Öffnung
in einer Platte ist, in welcher der Verbinder montiert werden kann;
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7 ein
Aufriss des in der Öffnung
in der Platte montierten Verbinders in dessen Einfügestellung
von unten ist;
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8 eine
der 7 ähnliche
Ansicht ist, wobei der Verbinder in seine verrastete Stellung bewegt
worden ist;
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9 eine
perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines die Konzepte
der Erfindung verkörpernden
elektrischen Verbinders ist;
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10 ein
Aufriss des Verbinders aus 9 von oben
ist;
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11 ein
Aufriss einer Öffnung
in einer Platte ist, in welcher der Verbinder aus den 9 und 10 montiert
werden kann;
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12 ein
Aufriss des in der Öffnung
in der Platte aus 11 montierten Verbinders ist,
wobei sich der Verbinder in seiner Einfügestellung befindet; und
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13 eine
der 12 ähnliche
Ansicht ist, wobei der Verbinder in seine verrastete Stellung bewegt
worden ist.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Nehmen
wir detaillierter auf die Zeichnungen und zunächst auf die 1 – 5 Bezug,
so ist die Erfindung in einer ersten Ausführungsform hier auf ein System
zur Montage eines generell mit 10 bezeichneten elektrischen
Verbinders in einer Öffnung 12 (6)
in einer Platte 14 ausgerichtet. Der Verbinder 10 weist
ein generell mit 16 bezeichnetes einstückiges Gehäuse auf, das einheitlich aus
dielektrischem Material wie etwa Kunststoff oder dergleichen geformt
ist. Das Gehäuse
weist zwei gegenüberliegende
Seiten 18 auf, sowie ein Zusammenfügungsende, das durch eine Mehrzahl
von röhrenförmigen Kammern 20,
auch als Silos bezeichnet, bestimmt ist, und zwar zum Paaren mit
einem (nicht gezeigten) komplementären Verbinder. Eine Mehrzahl
von Anschlusskontakten (in den Zeichnungen nicht sichtbar) ist in den
Silos 20 montiert, um an geeigneten Anschlusskontakten
des zu paarenden Verbinders in Anlage zu kommen. Es sollte jedoch
verstanden werden, dass die exakte Paarungskonfiguration des Verbinders
oder Gehäuses
breit variieren und dennoch vorteilhaft die Konzepte der Erfindung
verkörpern kann.
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Ein
Paar von Positionierungsflanschen 22 ragt von jeder Seitenwandung 18 des
Verbindergehäuses 16 aus
nach außen.
Ein länglicher
Anschlagflansch 24 sowie ein schmalerer Anschlagflansch 26 ragen
außerdem
von der Außenseite
jeder Seitenwand 18 nach außen. Die Anschlagflansche sind
axial sowie in Querrichtung von den Positionierungsflanschen 22 beabstandet.
Die Positionierungsflansche und die Anschlagflansche sind integral
mit dem Gehäuse
geformt.
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Ein
V-förmiger
Verrastungsarm 28 ragt von einer dritten Seite 30 des
Verbindergehäuses 16 aus nach
außen
und ist integral mit diesem ausgebildet. Ein integraler Verrastungsvorsprung 32 ragt
axial von dem Verrastungsarm 28 vor, und zwar am Scheitelpunkt
der V-förmigen
Gestalt desselben. Eine schützende
Verkleidung in Form einer allgemein rechteckigen Platte 34 ist
ebenfalls integral mit dem Gehäuse 16 geformt
und ragt von der dritten Seite 30 desselben aus vor, um
im Wesentlichen den Verrastungsarm 28 zu umgeben. Die Verkleidungsplatte
weist eine dreieckige Öffnung 36 auf,
in welcher der V-förmige
Verrastungsarm 28 angeordnet ist. Daher ist zu sehen, dass
der Verrastungsarm innerhalb der Öffnung umschlossen ist, um
von der Verkleidungsplatte 34 umgeben und durch diese geschützt zu sein.
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Bei
der vorstehend beschriebenen Struktur ist der Verrastungsarm 28 relativ
schmal im Vergleich zu der Verkleidungsplatte 34, und daher
ist der Verrastungsarm flexibel. Der Verrastungsarm ist an relativ
schmalen Verbindungsstellen 28a integral mit dem Gehäuse verbunden.
Andererseits ist die Verkleidungsplatte 34 relativ massiv
und ist entlang einer breiteren Verbindungsstelle 34a integral
mit dem Gehäuse
verbunden. Mit dieser Struktur ist der Verrastungsarm relativ flexibel
und die Verkleidungsplatte ist relativ starr, um an allen drei freiliegenden
Seiten des flexiblen Verrastungsarms einen Schutz zu bieten.
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Bezug
nehmend auf 6 ist die Öffnung 12 in der Platte 14 länglich,
sodass zwei Längsseiten 12a und
gegenüberliegende
Enden 12b und 12c definiert sind. Zwei Positionierungsschlitze 38 sind
an jeder der gegenüberliegenden
Längsseiten 12a der Öffnung angeordnet
und erstrecken sich radial von der Öffnung aus. Der Verbinder 10 wird
in die Öffnung 12 in
einer Einfügungsrichtung
eingefügt,
wie sie durch die Pfeile "A" in den 1, 4 und 5 angegeben
ist. Grundsätzlich
wird der Verbinder entlang einer Achse in einer ersten geradlinigen
Richtung, welche durch die Pfeile "A" angegeben
ist, eingefügt.
Der Verbinder ist derart ausgerichtet, dass der Verrastungsarm 28 und
die Verkleidungsplatte 34 in die Richtung des Endes 12c der Öffnung 12 in
der Platte 14 zeigen.
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7 zeigt
den Verbinder in der Öffnung
in der Platte in seiner Einfügestellung
eingefügt,
und 8 zeigt den Verbinder in seine verrastete Stellung
geschoben. Genauer gesagt wird, Bezug nehmend auf 7,
der Verbinder in die Öffnung
in der Platte eingefügt,
indem die sich radial erstreckenden Positionierungsflansche 22 des
Verbindergehäuses mit
den sich radial erstreckenden Positionierungsschlitzen 38 der
Plattenöffnung
ausgerichtet werden. Der Verbinder wird eingefügt, bis die Anschlagflansche 24 und 26 an
der Einfügungsseite
der Platte anschlagen (d. h. jener Seite, welche der in den 7 und 8 zu
sehenden entgegengesetzt ist). An dieser Stelle sind die Positionierungsflansche 22 jenseits
der gegenüberliegenden
Seite der Platte zu liegen gekommen. Außerdem wird der sich axial
erstreckende Verrastungsvorsprung 32 an dem Verrastungsarm 28 an
der Einfügungsseite
der Platte in Anlage kommen und bewirken, dass sich der Verrastungsarm 28 abbiegt
oder "sich spannt".
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Nachdem
der Verbinder in die Öffnung
in der Platte in seine in 7 gezeigte
Einfügestellung
eingefügt
worden ist, wird der Verbinder in einer zweiten geradlinigen Richtung,
wie sie durch den Pfeil "B" in 8 gezeigt
ist, allgemein parallel zu der Platte in seine endgültig verrastete
Stellung geschoben, wie gezeigt ist. Während der Verbinder aus seiner
Einfügestellung
in seine Endverrastungsstellung bewegt wird, schiebt sich der Verrastungsvorsprung 32 an dem
Rand der Öffnung
in der Platte, welcher durch das Ende 12c definiert ist,
vorbei und "schnappt" durch die in dem
abgebogenen Verrastungsarm 28 gespeicherte Energie in die Öffnung hinein.
Die Platte liegt nun in Zwischenlage zwischen den Positionierungsflanschen 22 und
den Anschlagflanschen 24 und 26, und der Verrastungsvorsprung 32 verhindert, dass
sich der Verbinder aus seiner verrasteten Stellung heraus zurückbewegt.
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Der
Verbinder 10 kann in der Öffnung in der Platte "schwimmen". Anders ausgedrückt ist
eine relative Bewegung zwischen dem Verbinder und der Platte in
einer Richtung allgemein parallel zu der Platte möglich. Diese
relative Bewegung ist möglich,
da der Abstand zwischen den Seiten 18 des Gehäuses geringer
als der Abstand zwischen den Seiten 12a der Öffnung ist,
wie deutlich in den 7 und 8 zu sehen
ist. Außerdem
ist in 8 auch zu sehen, dass der Verrastungsvorsprung 32 von
dem Ende 12c der Öffnung
beabstandet ist. Daher kann sich der Verbinder in allen Richtungen
relativ zu der Platte in der Öffnung
allgemein parallel zu der Platte bewegen.
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8 zeigt
außerdem
ein Merkmal der Erfindung, durch welches die Öffnung in der Platte im Wesentlichen
geschlossen ist, wenn der Verbinder in seine verrastete Stellung
bewegt ist. Anders ausgedrückt
ist, wenn man 7 betrachtet, zu sehen, dass
der Bereich angrenzend an das Ende 12b der Öffnung offen
ist, und Fremdobjekte durch diesen hindurchreichen könnten. Wenn
der Verbinder verschoben wird, um das Ende 12b der Öffnung zu schließen, ist,
anstatt dass sich nun das entgegengesetzte Ende öffnet, die Verkleidungsplatte 34 groß genug,
um das Ende 12c der Öffnung
zu verschließen.
Daher schließt
die Verkleidungsplatte in Kombination mit dem Gehäuse die Öffnung in
der Platte im Wesentlichen ab, wenn sich das Gehäuse in seiner verrasteten Stellung
befindet. Damit wird verhindert, dass ein Finger, ein Werkzeug oder
ein anderes Fremdobjekt durch die Öffnung in Richtung der elektrischen
Komponenten eingefügt
wird, mit welchen der Verbinder verknüpft sein könnte.
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Die 9 – 13 zeigen
eine zweite Ausführungsform
der Erfindung, die auf ein System zur Montage eines generell mit 10A bezeichneten
elektrischen Verbinders in einer Öffnung 12 (11)
in einer Platte 14 ausgerichtet ist. Wo immer möglich, wurden
in den 9 bis 13 gleiche Bezugszeichen für entsprechende
gleiche Bestandteile, die zuvor in Verbindung mit der ersten Ausführungsform aus
den 1 bis 8 beschrieben worden sind, verwendet.
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Unter
dieser Voraussetzung umfasst der Verbinder 10A ein generell
mit 16 bezeichnetes einstückiges Gehäuse, das einheitlich aus dielektrischem Material
wie etwa Kunststoff oder dergleichen geformt ist. Das Gehäuse weist
zwei gegenüberliegende
Seiten 18 sowie ein Zusammenfügungsende auf, das durch eine
Mehrzahl von Buchsen 40 zur Paarung mit einem (nicht gezeigten)
komplementären Verbinder
bestimmt ist. Eine Mehrzahl von (nicht in den Zeichnungen sichtbaren)
Anschlusskontakten ist in den Buchsen 40 montiert, und
zwar zur Anlage an geeigneten Anschlusskontakten des zu paarenden Verbinders.
Wiederum sollte verstanden werden, dass die exakte Paarungskonfiguration
des Verbinders 10A oder des Gehäuses 16 breit variieren
kann und dennoch vorteilhaft die Konzepte der Erfindung verkörpern kann.
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Zwei
Positionierungsflansche 22 ragen von jeder Seitenwand 18 des
Verbindergehäuses 16 des Verbinders 10A nach
außen.
Ein länglicher
Anschlagflansch 24 auf einer Seite des Gehäuses und zwei
schmalere Anschlagflansche 26 und 27 ragen außerdem von
den entgegengesetzten Seiten des Gehäuses aus nach außen. Die
Anschlagflansche sind axial und vorzugsweise in Querrichtung von
den Positionierungsflanschen 22 beabstandet. Die Positionierungsflansche
und die Anschlagflansche sind integral mit dem Gehäuse geformt.
Einer der Positionierungsflansche 22 ist vorzugsweise kleiner
als die anderen Flansche 22, um einen Polungsschutz zu bieten.
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Ein
länglicher
Verrastungsarm 42 ragt von dem Anschlagflansch 26 allgemein
parallel zu der angrenzenden Seite 18 des Gehäuses vor.
Der Verrastungsarm ist integral mit dem Anschlagflansch 26 vorgesehen
und ragt von diesem aus bis zu einem fernen Ende des Verrastungsarms,
welches einen sich axial erstreckenden integralen Verrastungsvorsprung 32 aufweist.
Daher ist der Verrastungsarm ein flexibler Verrastungsarm.
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Eine
schützende
Verkleidung in Form einer länglichen
Platte 44 erstreckt sich zwischen den Anschlagflanschen 26 und 27 und
ist integral mit diesen geformt. Die Verkleidungsplatte weist eine
längliche, allgemein
rechteckige Öffnung 46 auf,
in welcher der Verrastungsarm 42 angeordnet ist. Daher
ist zu sehen, dass der Verrastungsarm innerhalb der Öffnung umschlossen
ist, sodass er von der Verkleidungsplatte 44 umgeben und
durch diese geschützt
ist. Während
der Verrastungsarm 42 flexibel ist, ist die Verkleidungsplatte 44 mit
den Anschlagflanschen 26 und 27 relativ starr,
um an allen drei freiliegenden Seiten des flexiblen Verrastungsarms
einen Schutz zu bieten.
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11 zeigt,
dass die Öffnung 12 in
der Platte 14 länglich
ist, wie durch Längsseiten 12a und
gegenüberliegende
Enden 12b und 12c bestimmt ist. Wie bei der ersten
Ausführungsform
sind zwei Positionierungsschlitze 38 an jeder der gegenüberliegenden
Längsseiten 12a der Öffnung angeordnet
und erstrecken sich radial von der Öffnung aus. Der Verbinder 10a wird
in die Öffnung
in einer Einfügungsrichtung
eingefügt,
wie sie durch den Pfeil "C" in 9 angegeben
ist. Grundsätzlich
wird der Verbinder entlang einer Achse in einer ersten geradlinigen
Richtung eingefügt,
die durch den Pfeil "C" angegeben ist. Der
Verbinder ist derart ausgerichtet, dass sich der Verrastungsarm 42 und
die Verkleidungsplatte 44 allgemein senkrecht zu der geradlinigen
Einfügungsrichtung
erstrecken. Einer der Positionierungsschlitze 38 ist schmaler
als die anderen Schlitze 38, und zwar zur Aufnahme des
schmalsten Positionierungsflansches 22, um einen Polungsschutz
zu bieten.
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12 zeigt
den Verbinder 10A in der Öffnung 12 in der Platte 14 in
seiner Einfügestellung
eingefügt,
und 13 zeigt den Verbinder in seine verrastete Stellung
geschoben. Genauer gesagt wird, zunächst auf 12 Bezug
nehmend, der Verbinder in die Öffnung
in der Platte eingefügt,
indem die sich radial erstreckenden Positionierungsflansche 22 des Verbindergehäuses mit
den sich radial erstreckenden Positionierungsschlitzen 38 der
Plattenöffnung
ausgerichtet werden. Der Verbinder wird eingefügt, bis die Anschlagflansche 24, 26 und 27 an
der Einfügungsseite
der Platte anschlagen (d.h. jener Seite, welche der in den 12 und 13 zu
sehenden entgegengesetzt ist). An dieser Stelle sind die Positionierungsflansche 22 jenseits
der gegenüberliegenden
Seite der Platte zu liegen gekommen. Außerdem wird der sich axial
erstreckende Verrastungsvorsprung 32 an dem Verrastungsarm 42 an
der Einfügungsseite
der Platte in Anlage kommen und bewirken, dass sich der Verrastungsarm 42 abbiegt
oder "sich spannt".
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Nachdem
der Verbinder 10A in die Öffnung in der Platte in seine
in 12 gezeigte Einfügestellung eingefügt worden
ist, wird der Verbinder in einer zweiten geradlinigen Richtung,
wie sie durch den Pfeil "D" in 13 gezeigt
ist, allgemein parallel zu der Platte in seine endgültig verrastete
Stellung geschoben, wie gezeigt ist. Während der Verbinder aus seiner
Einfügestellung
in seine Endverrastungsstellung bewegt wird, schiebt sich der Verrastungsvorsprung 32 an
dem Seitenrand 50 eines der Positionierungsschlitze 38 in
der Platte vorbei und "schnappt" durch die in dem
abgebogenen Verrastungsarm 42 gespeicherte Energie in den
Schlitz hinein. Die Platte liegt nun in Zwischenlage zwischen den
Positionierungsflanschen 22 und den Anschlagflanschen 24, 26 und 27.
Der Verrastungsvorsprung 32 verhindert, dass sich der Verbinder
aus seiner verrasteten Stellung heraus zurückbewegt.
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Man
wird verstehen, dass die Erfindung in anderen speziellen Formen
verkörpert
sein kann, ohne dass von deren zentralen Merkmalen abgewichen wird.
Die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen sind daher in
jeglicher Hinsicht als veranschaulichend und nicht als einschränkend zu
betrachten und die Erfindung ist nicht auf die vorliegend angegebenen
Details beschränkt.