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Diese
Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-369028,
eingereicht beim japanischen Patentamt am 29. Oktober 2003, deren
gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme einbezogen wird.
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Die
Erfindung betrifft eine tragbare Leistungsversorgung, welche elektrische
Leistung durch Aufnahme von Sonnenlicht erzeugen kann.
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Eigenständige Leistungsversorgungssysteme,
welche elektrische Leistung durch Aufnehmen bzw. Empfangen von Sonnenlicht
erzeugen können, sind
verwendet worden. Wie in 15 gezeigt
ist, beinhaltet ein konventionelles eigenständiges Leistungsversorgungssystem
ein Solarzellenmodul 102, eine wieder aufladbare Batterie 103,
eine das Solarzellenmodul 102 und die wieder aufladbare
Batterie steuernde Steuereinrichtung 104, und eine mit
der Steuereinrichtung 104 verbundene elektrische Wechselsignallast 105.
Diese Komponenten sind voneinander unabhängig und mittels Verbindungs-Zwischenverbindungen 106 miteinander
verbunden.
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Das
konventionelle, eigenständige
Leistungsversorgungssystem, das mit dem Solarzellenmodul versehen
ist, ist aus einer Vielzahl von Komponenten hergestellt, welche
voneinander unabhängig sind
und durch elektrische Zwischenverbindungen zusammengeschaltet sind,
wie bereits beschrieben wurde. Daher ist es schwierig, das eigenständige Leistungsversorgungssystem
zur vorübergehenden Verwendung
zu bewegen. Darüber
hinaus ist das Solarzellenmodul üblicherweise
an einer Basis oder einem Rahmen befestigt, so dass es schwierig
ist, eine Richtung einer Sonnenlicht empfangenden Oberfläche zu ändern.
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Aus
der Druckschrift
DE
298 03 536 U ist eine tragbare Leistungsversorgung bekannt,
die zwei Sonnenkollektoren verwendet, welche über Gelenkteile faltbar miteinander
verbunden sind, um eine Batterie in der tragbaren Leistungsversorgung
zu laden. Die Sonnenkollektoren sind entfernbar an der Leistungsversorgungs-Basisstation
angebracht, so dass sie während
des Transports im angebrachten Zustand gelagert und während der
Verwendung entfernt werden können.
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Die
Erfindung wurde entwickelt, um das vorstehende Problem zu überwinden,
und es ist ein Ziel der Erfindung, eine tragbare Leistungsversorgung bereit
zu stellen, die ein leichtes Bewegen eines eigenständigen Leistungsversorgungssystems
erlaubt.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine tragbare Leistungsversorgung
bereit zu stellen, bei welcher die Lage einer Sonnenlicht empfangenden
Oberfläche
leicht geändert
werden kann.
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Diese
Ziele werden durch eine tragbare Leistungsversorgung wie in Patentanspruch
1 definiert erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind
Gegenstand der beigefügten
Unteransprüche.
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In Übereinstimmung
mit der Struktur der Erfindung kann dann, wenn ein Benutzer das
Solarzellenmodul ergreift und trägt,
der Benutzer das erste und das zweite Griffstück gemeinsam ergreifen, so dass
der Benutzer die tragbare Leistungsversorgung leicht tragen kann.
Infolgedessen wirkt dann, wenn die vorstehende Struktur verwendet
wird, falls der Benutzer das erste und das zweite Griffstück nur auf Eingriffelementen
wie beispielsweise Haken ablegt, die vorstehende Struktur als Solarzellenmodule.
Darüber
hinaus sind Vorkehrungen zum leichten Anbringen und Lösen des
ersten und des zweiten Solarzellen-Modulabschnitts an und von einem ersten
und einem zweiten Batteriepaket getroffen. In Übereinstimmung mit der tragbaren
Leistungsversorgung eines Aspekts der Erfindung wird eine Position
des Gesamtschwerpunkts des ersten und des zweiten Solarzellenmoduls
und des ersten und des zweiten Batteriepakets so bestimmt, dass
die erste und die zweite Licht empfangende Oberfläche einen
vorbestimmten Winkel in Bezug auf die vertikale Richtung bilden, wenn
das erste und das zweite Griffstück
mit einem Eingriffabschnitt in Eingriff gebracht sind. In Übereinstimmung
mit dieser Struktur kann die Leistung der Solarzelle leichter und
effizienter genutzt werden. In Übereinstimmung
mit einem anderen Aspekt kann dann, wenn das erste und das zweite
Griffstück
jeweils mit Haken oder dergleichen in Eingriff stehen, jede der
ersten und der zweiten Licht empfangenden Oberfläche leicht in Bezug auf die
vertikale Richtung geneigt werden.
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Die
vorstehenden sowie weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung
sind der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung in Verbindung
mit den beigefügten
Zeichnungen deutlicher entnehmbar.
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1 zeigt
Lichtempfangsseiten von Solarzellenmodulen, welche betrachtet werden
können, wenn
eine tragbare Leistungsversorgung gemäß einem Ausführungsbeispiel
geöffnet
ist.
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2 ist
eine Seitenansicht der tragbaren Leistungsversorgung in einer geschlossenen
Position gemäß einem
Ausführungsbeispiel.
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3 zeigt
eine Seitenoberfläche
eines Batteriepakets, welche betrachtet werden kann, wenn die tragbare
Leistungsversorgung des Ausführungsbeispiels
geschlossen ist.
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4 zeigt
einen Zustand der tragbaren Leistungsversorgung des Ausführungsbeispiels,
der erreicht wird, unmittelbar nachdem die Griffstücke mit Haken
in Eingriff gebracht wurden.
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5 zeigt
einen Zustand der tragbaren Leistungsversorgung des Ausführungsbeispiels,
der erreicht wird, wenn eine vorbestimmte Zeit verstreicht, nachdem
die Griffstücke
mit den Haken in Eingriff gebracht sind.
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6 zeigt
Durchbohrungen, die jeweils in vier Ecken jedes Solarzellenmoduls
der tragbaren Leistungsversorgung des Ausführungsbeispiels ausgebildet
sind.
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7 zeigt
einen geschlossenen Zustand der in 6 gezeigten
tragbaren Leistungsversorgung.
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8 zeigt
einen Zustand, in welchem die in 7 gezeigten
Solarzellenmodule mit Strängen,
die durch die Durchbohrungen in der tragbaren Leistungsversorgung
verlaufen, verknüpft
sind, um ein Öffnen
der tragbaren Leistungsversorgung zu verhindern.
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9 zeigt
eine tragbare Leistungsversorgung eines Ausführungsbeispiels, das mit Griffstücken versehen
ist, die in Bezug auf Batteriepakete drehbar sind.
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10 ist
eine Vorderansicht des Batteriepakets mit dem in 9 gezeigten
Griffstück.
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11 ist
eine Seitenansicht der tragbaren Leistungsversorgung mit den Batteriepaketen,
die die Griffstücke
nach 9 aufweisen.
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12 zeigt
einen Zustand der tragbaren Leistungsversorgung des Ausführungsbeispiels,
in welchem die gedrehten Griffstücke
der Batteriepakete als Gestell verwendet werden.
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13 zeigt
eine Skala, die auf einer seitlichen Endoberfläche des Batteriepacks der tragbaren Leistungsversorgung
des Ausführungsbeispiels
ausgebildet ist.
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14 zeigt
einen Zustand der tragbaren Leistungsversorgung des Ausführungsbeispiels,
in welchem eine in das Batteriepaket eingesetzte Winkelanzeige herausgenommen
ist.
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15 zeigt
ein konventionelles eigenständiges
Leistungsversorgungssystem.
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Nachstehend
wird eine tragbare Leistungsversorgung eines Ausführungsbeispiels
der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Wie
in 1 gezeigt ist, beinhaltet eine tragbare Leistungsversorgung 1 des
Ausführungsbeispiels
Solarzellenmodule 2a und 2b. Die tragbare Leistungsversorgung 1 beinhaltet
darüber
hinaus ein Gelenk 50, welches das Falten der tragbaren
Leistungsversorgung derart erlaubt, dass sich die Solarzellenmodule 2a und 2b einander
gegenüber
stehen.
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1 zeigt
Solarzellenmodule 2a und 2b in einem offenen Zustand.
Wie in 2 gezeigt ist, liegt dann, wenn die tragbare Leistungsversorgung 1 um eine
durch das Gelenk 50 definierte Rotationsachse gefaltet
ist, eine Licht empfangende Oberfläche 6a des Solarzellenmoduls 2a einer
Licht empfangenden Oberfläche 6b des
Solarzellenmoduls 2b gegenüber.
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Die
Licht empfangende Oberfläche 6a ist
in einer von Hauptoberflächen
des Solarzellenmoduls 2a ausgebildet, und die Licht empfangende
Oberfläche 6b ist
in einer von Hauptoberflächen
des Solarzellenmoduls 2b ausgebildet. In Übereinstimmung mit
diesem Ausführungsbeispiel
hat jedes der Solarzellenmodule 2a und 2b eine
im Wesentlichen flache, plattenartige Form, und weist die rechteckigen Hauptoberflächen auf.
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Ein
Griffstück 4 ist
an einer Seitenendoberfläche
des Solarzellenmoduls 2a angeordnet. Ein Griffstück 4b ist
an einer Seitenendoberfläche
des Solarzellenmoduls 2b angeordnet. Jedes der Griffstücke 4a und 4b kann
auf einer beliebigen von vier Seitenendoberflächen entsprechender Solarzellenmodule 2a oder 2b angeordnet
sein, vorausgesetzt, dass dies das Öffnen und das Schließen der
Solarzellenmodule 2a und 2b nicht behindert. Jedes
der Griffstücke 2a und 2b kann
auf einer rückseitigen Oberfläche, die
der entsprechenden Licht empfangenden Oberfläche 6a oder 6b gegenüber liegt,
angeordnet sein.
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Wenn
die portable Leistungsversorgung 1 um das durch das Gelenk 50 definierte
Rotationszentrum so gefaltet wird, dass die Solarzellenmodule 2a und 2b einander
gegenüber
liegen, sind die Griffstücke 4a und 4b in
Kontakt miteinander, wie in 2 gezeigt
ist. Dadurch wird, wie in 3 gezeigt
ist, die tragbare Leistungsversorgung 1 des Ausführungsbeispiels
so geschlossen, dass sich Öffnungen 5a und 5b der
Griffstücke 4a und 4b im
wesentlichen überlagern.
Es ist nicht notwendig, die Griffstücke 4a und 4b in
vollständigem
Kontakt miteinander zu halten, so dass diese geringfügig beabstandet
werden können,
falls der Benutzer die Griffstücke 4a und 4a im
Wesentlichen als Signal-Griffstücke
ergreifen kann.
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Ein
Batteriepaket 3a steht mit einer rückseitigen Oberfläche des
Solarzellenmoduls 2a gegenüberliegend zu der Licht empfangenden
Oberfläche 6a über ein
(nicht gezeigtes) Eingriffelement in Eingriff. Darüber hinaus
steht ein Batteriepaket 3b mit einer rückseitigen Oberfläche des
Solarzellenmoduls 2b gegenüberliegend zu der Licht empfangenden
Oberfläche 6b über ein
(nicht gezeigtes) Eingriffelement in Eingriff. Jedes der Batteriepakete 3a und 3b ist
integral mit einem aufladbaren und Batterielader sowie einer Steuereinrichtung
mit Funktionen eines Eingangs-/Ausgangs-Anschlusses einer Gleichsignal-Leistungsversorgung
und eines Eingangs-/Ausgangs-Anschlusses einer Wechselsignal-Leistungsversorgung
versehen.
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Jedes
der Solarzellenmodule 2a und 2b hat eine maximale
Ausgabe von 27,5 W, und die wieder aufladbare Batterie hat eine
Kapazität
von 12 V/5 Ah. Die Steuereinrichtung weist den Eingangs-/Ausgangs-Anschluss
von 12 V Gleichsignal und den Eingangs-/Ausgangs-Anschluss von 100 V Wechselsignal auf.
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Wie
in 4 gezeigt ist, sind dann, wenn die tragbare Leistungsversorgung 1 des
Ausführungsbeispiels
verwendet wird, die Griffstücke 4a und 4b mit
Haken 7 in Eingriff. Das Griffstück 4a ist in einer Position
angeordnet, die in Richtung der Licht empfangenden Oberfläche 6a in
Bezug der Mitte, welche in der Richtung der Dicke definiert ist,
des Solarzellenmoduls 2a verschoben ist, und das Griffstück 4b ist
in einer Position angeordnet, die in Bezug auf die Mitte, welche
in der Richtung der Dicke definiert ist, in Richtung der Licht empfangenden
Oberfläche 6b des
Solarzellenmoduls 2b verschoben ist. Ferner liegt eine
Position 8 des Schwerpunkts der tragbaren Leistungsversorgung 1 einschließlich der
Batteriepakete 3a und 3b, welche jeweils an den
Solarzellenmodulen 2a und 2b angebracht sind,
niedriger als die Griffstücke 4a und 4b.
Wie in den 4 und 5 gezeigt
ist, befindet sich in diesem Ausführungsbeispiel die Position 8 des
Schwerpunkts innerhalb der Batteriepakete 3a und 3b.
Es ist jedoch lediglich erforderlich, dass sich die Position 8 des
Schwerpunkts in einer Position nahe der Rückseite der Licht empfangenden
Oberfläche 6 (6b),
d.h. der rückseitigen Oberfläche des
Solarmoduls 2a (2b) im Vergleich zu der Position,
an der das Griffstück 4a (4b)
an dem Batteriepaket 3a (3b) befestigt ist, befindet.
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In Übereinstimmung
mit der vorstehend beschriebenen tragbaren Leistungsversorgung 1 sind die
Licht empfangenden Oberflächen 6a und 6b so geneigt,
dass sie einen Winkel θ in
Bezug auf die vertikale Richtung Y um Rotationszentren bilden, die durch
jeweilige Kontaktpunkte zwischen den Griffstücken 4a und 4b und
Haken 7a und 7b definiert sind. Daher können durch
jeweiliges Einhängen
der Griffstücke 4a und 4b in
die Haken 7a und 7b die Licht empfangenden Oberflächen 6a und 6b senkrecht
zu der Einfallsrichtung des Sonnenlichts im möglichen Ausmaß ohne Verwenden
irgendeiner anderen Struktur positioniert werden. Daher können die
Solarzellenmodule auf eine einfache Art und Weise angeordnet werden,
um ein wirkungsvolles Laden zu erlauben.
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Wie
in 6 gezeigt ist, ist das Solarzellenmodul 2a an
seinen vier Ecken mit jeweiligen Durchbohrungen 10a versehen.
Das Solarzellenmodul 2b ist an seinen vier Ecken mit jeweiligen
Durchbohrungen 10b versehen. Die Durchbohrungen 10a und 10b sind
so positioniert, dass jede Durchbohrung 10a und eine entsprechende
Durchbohrung 10b eine einzelne Durchbohrung ausbilden,
wenn die tragbare Leistungsversorgung 1 um die durch das
Gelenk 50 definierte Rotationsachse so gefaltet wird, dass
sich die Licht empfangenden Oberflächen 6a und 6b gegenüber liegen.
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Wie
in 8 gezeigt ist, kann daher ein Strang 11 in
jeder Ecke durch jede Durchbohrung, die durch die Durchbohrungen 10a und 10b ausgebildet wird,
hindurch geführt
werden, und können
die Solarzellenmodule 2a und 2b mit Strängen 11 miteinander verbunden
werden. Daher ist es möglich,
eine nicht bevorzugte Situation derart, dass sich die tragbare Leistungsversorgung 1 öffnet und
während
des Tragens einen Winkelabstandsraum zwischen den Solarzellenmodulen 2a und 2b bildet,
zu verhindern.
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In
dem vorangehenden Ausführungsbeispiel ist
das Batteriepaket 3 mit keinerlei Griffstück zum Tragen
desselben versehen. Wie jedoch in den 9 und 10 gezeigt
ist, können
Griffstücke 12a und 12b jeweils
an Batteriepaketen 3a und 3b angeordnet sein.
Die Griffstücke 12a und 12b können, wie durch
einen Pfeil Z in 9 angegeben ist, in Bezug auf
das Solarzellenmodul 2a bzw. 2b verdrehbar sein. 11 zeigt
eine Struktur, in welcher die mit den Griffstücken 12a und 12b versehenen
Batteriepakete 3a und 3b jeweils an den Solarzellenmodulen 2a und 2b angebracht
sind.
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Wie
in 12 gezeigt ist, geraten dann, wenn sich die Griffstücke 12a und 12b um
denselben Winkel in Bezug auf die Batteriepakete 3a und 3b drehen,
die Griffstücke 12a und 12b mit
Eingriffabschnitten 15a und 15b in Eingriff, die
jeweils innerhalb der Batteriepakete 3a und 3b angeordnet
sind. Die Eingriffpositionen 15a und 15b können sie
Griffstücke 12a und 12b in
einer sich stufenförmig ändernden
Winkelposition fixieren. Daher kann die Richtung, in welcher sich
die Griffstücke 12a und 12b erstrecken
können,
in Bezug auf die Richtung zu den Licht empfangenden Oberflächen 6a und 6b der
Batteriepakete 3a und 3b stufenweise geändert werden, und
kann die positionelle Beziehung zwischen den Griffstücken 12a und 12b und
den Batteriepaketen 3a und 3b nach dem Ändern der
vorstehenden Richtung fixiert werden. Falls die Eingriffpositionen 15a und 15b nicht
verwendet werden, können
die Griffstücke 12a und 12b und
die Batteriepakete 3a und 3b so konfiguriert sein,
dass sie die positionelle Beziehung zwischen denselben durch Reibungskräfte zwischen
den Griffstücken 12 und 12b und
den Batteriepaketen 3a und 3b fixieren.
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In Übereinstimmung
mit der vorstehenden Struktur können
die Griffstücke 12a und 12b als
ein die Solarzellenmodule 2a und 2b unterstützendes Gestell
verwendet werden. Dadurch kann die Richtung oder die Lage der Licht
empfangenden Oberflächen 6a und 6b in
Bezug auf die Einfallsrichtung des Sonnenlichts leicht geändert werden.
Da die Griffstücke 12a und 12b direkt
als das Gestell verwendet werden, ist es nicht notwendig, ein dediziertes
Gestell bereit zu stellen. Daher können die Batteriepakete 3a und 3b einfache
Strukturen haben.
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Ferner
können
die Batteriepakete 3a und 3b an den Seitenendoberflächen bereit
gestellt sein, wie in 13 gezeigt ist, mit Skalen 13a und 13b zum Messen
des Winkels zwischen der Richtung der Erstreckung der Griffstücke 12a und 12b und
einer Referenzrichtung der Batteriepakete 3a und 3b,
d.h. eines jeweiligen Drehwinkels der Griffstücke 12a und 12b in
Bezug auf die Batteriepakete 3a und 3b. Durch
Messen des Winkels zwischen der Erstreckungsrichtung der Griffstücke 12a und 12b und
der Referenzrichtung der Batteriepakete 3a und 3b kann der
Winkel der Licht empfangenden Oberflächen 6a und 6b in
Bezug auf die Erdoberfläche
leicht bestimmt werden.
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Anstelle
der Skalen 13a und 13b, wie in 14 gezeigt,
können
Winkelmesser 14a und 14b mit Skalen in die Batteriepakete 3a und 3b eingefügt sein.
Zum Messen des Winkels der Licht empfangenden Oberflächen 6a und 6b in
Bezug auf die Erdoberfläche
werden die Winkelmesser 14a und 14b aus den Batteriepaketen 3a und 3b entnommen
und in Kontakt mit der Erdoberfläche
gebracht. In Übereinstimmung
damit kann der Winkel der Licht empfangenden Oberflächen 6a und 6b in
Bezug auf die Erdoberfläche
leicht bestimmt werden.
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Demzufolge
kann der Benutzer, der den Winkel der Sonne aus dem Datum und der
Zeit ermittelt hat, die Position oder die Lage der tragbaren Leistungsversorgung 1 so ändern, dass
die Licht empfangenden Oberflächen 6a und 6b soweit
möglich
das einfallende Sonnenlicht senkrecht empfangen können.
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Obwohl
die Erfindung beschrieben und im Einzelnen dargestellt wurde, ist
klar verständlich, dass
dasselbe nur zur Darstellung und beispielhaft erfolgte, und nicht
beschränkend
zu sehen ist, wobei der Schutzumfang der Erfindung nur durch die
beigefügten
Patentansprüche
beschränkt
wird.