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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Fahrzeug, wie im Oberbegriff von Anspruch 1 definiert.
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Im Allgemeinen betrifft die Erfindung
ein Mehrzweckfahrzeug, worunter heute häufig ein Geländefahrzeug
oder ein so genannter Stadtjeep zu verstehen ist, die mit einem
Faltdach ausgestattet sein können,
siehe beispielsweise US-A-5 702 147. Beispiele für solche Fahrzeuge sind unter
anderem die Kabrio-Versionen des Land-Rover Freelander und der Q-Wagen
von Mercedes-Benz. Beide Fahrzeuge sind Dreitürertypen, d. h. Fahrzeuge mit
zwei Türen
und einer Heckklappe.
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Da ein Mehrzweck-Stadtjeep normalerweise 4
oder 5 Sitze bzw. 2 Sitzreihen aufweist, ist er bequemer zu nutzen,
wenn er 4 oder 5 Türen
hat. Eine Kabrio-Version dieses Typs kann mit einem faltbaren Dach
herkömmlicher
Struktur ausgestattet sein, wie sie bei den "normalen" 4-Sitzer-Kabrios verwendet wird.
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Wenn ein Fahrzeug unter Geländebedingungen
eingesetzt wird, verursachen die unregelmäßigen Radbelastungen und Neigungen
eine höhere Belastung
der Karosseriestrukturen als bei einem normalen Einsatz eines Fahrzeugs.
Wegen eines höheren
Risikos, sich zu überschlagen,
ist beim Einsatz unter Geländebedingungen
auch ein besserer Überrollschutz
notwendig, als dies im Fall eines herkömmlichen Kabrios erforderlich
ist. Daher ist bevorzugt eine Karosseriestruktur mit durchgehenden (full-height)
Säulen
und Rahmen um die Türen
und in dem oberen Teil des Fahrzeugs beizubehalten und die linken
und rechten "Rahmenteile" der Karosserie in
dem oberen rückwärtigen Teil
des Fahrzeugs sind mit einer Querverstrebung miteinander zu verbinden. Solche
Strukturen sind beispielsweise von Fahrzeugen wie den zu Beginn
erwähnten
bekannt, die bereits auf dem Markt erhältlich sind. Auf diese Weise kann
die Struktur eines Mehrzweckfahrzeugs oder Geländefahrzeugs mit 4–5 Türen insbesondere
in Bezug auf die B-Säule,
d. h. die Säule,
welche die rückwärtigen Seitentüren trägt, und
den Seitenaufprallschutz verstärkt
werden.
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Der Kabrio-Jeep des Land-Rover Freelander weist
eine Heckklappe auf, die an einer ihrer vertikalen Seiten gelenkig
verbunden ist. Die Heckklappe umfasst ein hartes Rückfenster
und einen Fenstermechanismus, und das Rückfenster kann in die Heckklappe
abgesenkt werden. Die Heckklappe ist mit einer Rückfenster-Reinigungsvorrichtung
versehen. Das rückwärtige Ende
der Karosserie ist offen, wenn die Heckklappe offen ist, wobei sie
keine Querverstrebung aufweist. Die Dachstruktur umfasst einen U-förmigen hinteren
Bügel mit
Verbindungsstellen, die ihn mit den rückwärtigen Seiten des oberen Teils
der Karosserie verbinden, wobei der hintere Bügel quer vom oberen rückwärigen Teil
des Dachs bis oberhalb des Rückfensters
verläuft.
Die rückwärtigen Seitenfenster
sind aus Kunststoff gefertigt, und sie sind an der Karosseriestruktur
durch Gleitbahnen befestigt, und sie können insgesamt vom Rest des Soft-Top-Dachs
(Dachabdeckung) abgenommen werden, an dem sie durch Reißverschlüsse und
Haftverbindungen befestigt sind. Das Dach kann manuell geöffnet und
geschlossen werden, indem die oben genannten Seitenfensterteile
aus ihren Gleitbahnen freigegeben werden. und der U-förmige Bügel so in eine
schiefe Vorwärtsposition
gedreht wird, dass er sich an die vorwärts geneigte rückwärtige Fläche des oberen
Teiles der Karosseriestruktur anlehnt. Wenn das Soft-Top-Dach geöffnet werden
soll, kann (und muss) die oben erwähnte Dachabdeckung manuell aufgerollt
und mit Schnellauslöse-Befestigungsvorrichtungen
an einem Querbügel
im oberen Teil der Karosserie befestigt werden. Das Fahrzeug kann vollständig offen
gestaltet werden, indem die Teile eines zweiteiligen Hard-Top-Dachs,
das die Fahrgäste auf
den vorderen Sitzen schützt,
aus den Sperren ausgeklinkt und manuell in den Kofferraum des Fahrzeugs
gehoben werden, wo sie einigen Platz beanspruchen. Die Heckklappe
kann nur geöffnet/geschlossen
werden, wenn das Rückfenster
in seine untere Position in der Heckklappe abgesenkt wurde.
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Beim G-Wagen von Mercedes-Benz ist
das Dach ein typisches Soft-Top-Dach, wie es bei herkömmlichen
Kabrios verwendet wird, mit einem Mechanismus, mit dem es manuell,
oder optional hydraulisch, angehoben/gesenkt werden kann, und das vorne
am Rahmen der Windschutzscheibe mittels eines manuellen Hebels verriegelt
wird. Der G-Wagen besitzt keine getrennten Hard-Top-Teile, sondern
ein Soft-Top-Dach, das die gesamte Karosseriestruktur des Fahrzeugs
abdeckt. Das Rückfenster
besteht aus Kunst stoff und ist in das Dach integriert. Das Soft-Top-Gewebe
ist am rückwärtigen Teil
der offenen Karosseriestruktur (~Mittellinie) (waistline) mit Schrauben
mechanisch befestigt. Die Klappe an der rückwärtigen Kante des Soft-Top-Gewebes
ist an der oberen Kante der Heckklappe mittels Druckknöpfen befestigt,
die zuerst gelöst
werden müssen,
bevor die Heckklappe geöffnet
werden kann. Die Heckklappe ist eine Öffnung in der Karosseriestruktur,
und sie ist an ihrer unteren Kante gelenkig verbunden. Wenn sie geöffnet ist,
bleibt die Heckklappe in einer horizontalen Position und verhindert,
dass Gegenstände,
die größer als
die Heckklappe sind, von der Rückseite her
auf das Fahrzeug geladen werden. Wenn sich das Soft-Top-Dach in
geschlossener Position befindet, bleibt der obere Teil des Gepäckraums
eher ungenutzt, es sei denn, er wird vom Innenraum her beladen,
was seine Gebrauchseignung bedeutend einschränkt.
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Des Weiteren wurde bei einem Seminar
zum Thema "Cabrio-Systeme" (Haus der Technik,
Kleine, Firma CTS), das in Essen in Deutschland vom 24.–25.4.1996
abgehalten wurde, ein Bild und andere Informationen zu einem Fahrzeug
präsentiert,
das den vorher Beschriebenen ähnelt,
das einen Fahrgastraum und einen Gepäckraum umfasst, wobei Letzterer
sich im rückwärtigen Teil
des Fahrzeugs hinter dem Fahrgastraum befindet. Die Seiten der Fahrzeugkarosserie
begrenzen den Gepäckraum
in die seitlichen Richtungen. Eine Heckklappe, die geöffnet und
geschlossen werden kann, ist mit der Karosserie gelenkig verbunden
und begrenzt den Gepäckraum
in der rückwärtigen Richtung.
Das Fahrzeug umfasst des Weiteren ein Faltdach, das eine Dachabdeckung
aus flexiblem Material umfasst. In seiner geschlossenen Position
erstreckt sich das Dach über
den Gepäckraum
und begrenzt es von oben her. Unter Bezugnahme auf die oben genannten
Gesichtspunkte entspricht das im Seminar vorgestellte Fahrzeug den
oben beschriebenen Kabrio-Jeeps. Das im Seminar vorgeführte Bild
zeigte auch, dass das Dach eines solchen Fahrzeugs einen U-förmigen rückwärtigen Bügel umfassen
kann, der angehoben und abgesenkt werden kann, und an dem die rückwärtige Kante
der Dachabdeckung befestigt ist. Der rückwärtige Bügel kann zwischen einer abgesenkten
geschlossenen Position, in welcher sich der rückwärtige Bügel an die Karosserie und die
Heckklappe anlehnt, und einer angehobenen offenen Position gedreht
werden. In der offenen Position kann die Öffnung in den Gepäckraum vergrößert werden, um
ein einfacheres Beladen zu ermöglichen.
Allerdings wurde der Betätigungsmechanismus
zum Anheben und Absenken des rückwärtigen Bügels in
keiner Weise während
der Präsentation
beschrieben.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, die vorher genannten Nachteile auszuschalten und eine Verbesserung
für ein
vorher bekanntes Fahrzeug und Faltdach herzustellen.
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Eine spezielle Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist es, ein Faltdach für
ein Fahrzeug zu offenbaren, das in bedeutender Weise das Beladen
des Gepäckraums
des Fahrzeugs durch die Heckklappe vereinfacht.
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Das Fahrzeug der Erfindung ist gekennzeichnet
durch die Vorgaben von Anspruch 1.
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Erfindungsgemäß umfasst das Dach ein Antriebsmittel
zum Anheben und Absenken des rückwärtigen Bügels und
einen in unmittelbarer Nähe
der Heckklappe positionierten Betriebsschalter zum Aktivieren des
Antriebsmittels.
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In einer Ausführungsform des Fahrzeugs ist der
Betriebsschalter auf der Karosserie in der Nähe der Heckklappe montiert.
Alternativ kann der Betriebsschalter auf der Heckklappe montiert
sein. Der Betriebsschalter kann jede Art von bekanntem elektrischem
Schalter sein, wie beispielsweise ein Druckknopf-Schalter oder ein
Drehschalter.
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In einer Ausführungsform des Fahrzeugs ist die
Heckklappe mit einem schlüsselbetätigten Schloss
zum Verriegeln der Heckklappe in Bezug auf die Karosserie versehen.
In diesem Fall ist der Betriebsschalter mit dem Schloss verbunden,
um mit dem gleichen Schlüssel
betätigt
zu werden wie die das Schloss.
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In einer Ausführungsform des Fahrzeugs ist der
Betriebsschalter ein so genannter Reihen-Positionsschalter. Der
Betriebsschalter umfasst einen ersten Schalter, der so implementiert
ist, dass er in seiner angeschlossenen Position veranlasst, dass
das Antriebsmittel den rückwärtigen Bügel anhebt,
und einen zweiten Schalter, der so implementiert ist, dass er in
seiner angeschlossenen Position veranlasst, dass das Antriebsmittel
den rückwärtigen Bügel absenkt.
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In einer Ausführungsform des Fahrzeugs ist der
erste Schalter so implementiert, dass er angeschlossen ist, wenn
der Schlüssel
im Schloss in eine erste Position gedreht wird, und der zweite Schlüssel ist
so implementiert, dass er angeschlossen ist, wenn der Schlüssel im
Schloss in eine zweite Position gedreht wird.
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In einer Ausführungsform des Fahrzeugs umfasst
das Antriebsmittel einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder und
eine Hydraulikpumpe zum Erzeugen eines Hydraulikdrucks für den Hydraulikzylinder.
Der erste Schalter und der zweite Schalter sind Mikroschalter, die
in dem Schloss positioniert sind. Das Dach umfasst ein Steuerlogiksystem,
das so ausgelegt ist, dass es Signale von den Mikroschaltern empfängt und
den Betrieb der Hydraulikpumpe auf der Basis der von den Mikroschaltern
empfangenen Signale steuert.
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Im Folgenden wird die Erfindung im
Detail mit Hilfe einiger Beispiele ihrer Ausführungsformen unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen im Anhang beschrieben.
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1 zeigt
eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform des Fahrzeugs der
Erfindung mit einem Faltdach in einer vollkommen geschlossenen Position,
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2 zeigt
das Fahrzeug in 1 mit
dem rückwärtigen Bügel in der
angehobenen offenen Position, während
der Rest der Dachstruktur sich in geschlossener Position über dem
Fahrgastraum befindet.
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3 zeigt
das Fahrzeug in 1, wobei das
Faltdach in seine offene Position über dem Gepäckraum nach unten gefaltet
ist, und
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4 zeigt
ein Schema, das die Steuerung des Antriebsmittels des rückwärtigen Bügels unter Verwendung
eines Reihen-Positionsschalters darstellt, der in Verbindung mit
dem Heckklappenschloss montiert ist.
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Die 1–3 stellen ein Kabrio-Fahrzeug
des Typs Fünftürer dar,
d. h. ein viertüriges
Fahrzeug, das mit einer Heckklappe 4 ausgestattet ist und
keine Querverstrebung an der "Mittellinie" in seinem rückwärtigen Teil
aufweist. Im Fahrzeug sind (4 oder) 5 Sitze in zwei Reihen angeordnet.
In einem solchen Fahrzeug könnten
die Sitze auch in drei Reihen angeordnet sein, oder das Fahrzeug
könnte
mit zusätzlichen
Sitzen im Ladebereich in seinem rückwärtigen Teil ausgestattet sein,
in welchem Fall die Anzahl der Sitze sieben betragen könnte, und
sogar acht, wenn die Gesamtbreite des Fahrzeugs verbreitert wird.
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Das Dach 5 des Fahrzeugs
ist vollständig faltbar,
mit einem Dachabdeckungsgewebe 6 ausgestattet und in eine
einzige Baugruppe integriert. Wie beim Land-Rover könnte dieses
Fahrzeugdach auch einen vorderen Teil aufweisen, der sich aus getrennten,
(halb) harten, manuell abnehmbaren Stücken zusammensetzt, aber in
diesem Fall wäre
das Öffnen des
Dachs und das Herausnehmen aus dem Wagen mühsamer. Das Fahrzeug in den 1–3 besitzt
einen Dachmechanismus, der für
das herkömmliche Kabrio
typisch ist, mit anderen Worten, die Hauptgelenkpunkte des Dachmechanismus
sind symmetrisch an den rechten und linken Seitenstrukturen des
Fahrzeugs angeordnet. Solche Dachmechanismen von Kabrio-Fahrzeugen
sind Bestandteil des Wissens eines Fachmanns, so dass sie hier nicht
im Detail beschrieben werden. Das Dach 5 kann so implementiert werden,
dass es (gesteuert) angehoben und abgesenkt (geöffnet) werden kann, sowohl
manuell, als auch unter Verwendung eines Antriebsmittels.
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Die Dachstruktur 5 umfasst
einen U-förmigen
rückwärtigen Bügel 7,
an dem das flexible Dachmaterial der Dachabdeckung 6 mit
seiner rückwärtigen Kante
befestigt ist. Der rückwärtige Bügel 7 wird von
Verbindungsteilen an den Rückseiten 3 der
Karosseriestruktur getragen, die vom eigentlichen Dachmechanismus
getrennt sind. An den Enden des im Wesentlichen horizontalen Querarms 8 des
U-förmigen
rückwärtigen Bügels 7 befinden
sich zwei nach vorne gerichtete Arme 9, deren vordere Enden 10 mit Gelenken
verbunden sind, die es ermöglichen,
sie in Bezug auf die Fahrzeugkarosserie zu drehen. Der rückwärtige Bügel 7 kann
zwischen den in 1 und 2 gezeigten Positionen angehoben
und abgesenkt werden, entweder manuell oder, unter Berücksichtigung
von Anforderungen in Bezug auf eine einfache Benutzung, unter Verwendung
eines elektrischen/elektrohydraulischen Antriebsmittels 11.
In diesem Beispiel umfasst das Antriebsmittel 11 einen Hydraulikzylinder 16,
dessen Zylinderteil mit der Karosserie verbunden ist, während die
Kolbenstange, die in Bezug auf den Zylinder beweglich ist, über einen
Drehmomentverbindungs-Mechanismus (torque link mechanism) 19 mit
dem rückwärtigen Bügel 7 verbunden
ist.
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An dem Dachgewebe 5 ist
ein Rückfenster 30 befestigt,
das aus einem harten oder weichen Material gefertigt ist. Mit den
aktuellen Techniken kann die Heizung für ein hartes Fenster für kalte
oder nasse Bedingungen einfacher implementiert werden. Das Rückfenster 30 kann
auch mit einem Reinigungssystem ausgestattet sein, (in der Figur
nicht dargestellt), das vorzugsweise in bekannter Weise in Öffnungen
befestigt werden kann, die während
der Herstellung in dem Rückfenster
erzeugt werden, und das zusammen mit dem rückwärtigen Bügel als Bestandteil der Rückfenster-Baugruppe
angehoben und abgesenkt wird. Die elektrische Stromversorgung für das System
kann auf die gleiche Weise bereitgestellt werden wie für das Fenster-Heizsystem,
d. h. über isolierte
Stromleiter, die entlang des rückwärtigen Bügels 7 verlaufen.
Da der rückwärtige Bügel 7 zusammen
mit den Hebemechanismen in Bezug auf den Rest des Dachrahmens und
-mechanismus eine getrennte Baugruppe bildet, kann sein Anheben,
sofern notwendig, unabhängig
vom Rest der Dachstruktur gesteuert werden, vorausgesetzt, dass
sich das Dach in der in 1 gezeigten
geschlossenen Position befindet.
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Die Dichtung gegen Luft- und Wassereintritt und
die Schalldämmung
an den Verbindungsstellen zwischen dem Dach 5, dem rückwärtigen Bügel 7 und
der Karosseriestruktur kann unter Verwendung der Dichtungen implementiert
werden, die entweder an der Kante des Dachmechanismus oder an der Kante
der Karosseriestruktur befestigt sind, oder unter Verwendung einer
Kombination davon. Die Dichtungsstrukturen selbst sind bereits von
Kabrios bekannt. Da der rückwärtige Bügel 7 mit
der oberen Kante der Heckklappe 4 nicht mechanisch verbunden
ist, kann die Verbindungsstelle und Dichtung zwischen ihnen vorteilhafterweise
so implementiert werden, dass die Heckklappe 4 geöffnet und
geschlossen werden kann, während
sich der rückwärtige Bügel 7 in
seiner abgesenkten Position befindet. Da der rückwärtige Bügel 7 in der gleichen
Position verbleibt, gleichgültig,
ob das Dach 5 offen oder geschlossen ist, erfolgt die Verwendung
der Heckklappe "unabhängig" von der Position
des Dachs. Bei einem Kabrio, wie in diesem Beispiel gezeigt, stellt
die Verwendung des rückwärtigen Bügels 7 in
Kombination mit der oben genannten Lösung die Möglichkeit bereit, den rückwärtigen Bügel 7 anzuheben,
während
sich das Fahrzeugdach in seiner geschlossenen Position befindet.
Daher wird durch das Öffnen
der Heckklappe 4 die Höhe
der Ladeöffnung
des Gepäckraums 2 im
Vergleich zur Höhe
der offenen Heckklappe 4 allein beträchtlich erhöht, im günstigsten Fall wird sie verdoppelt,
und die Gebrauchseignung des Gepäckraums
wird wesentlich verbessert.
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4 stellt
ein vereinfachtes Schema eines Systems zum Steuern des Antriebsmittels 11 dar,
das die Hebe- und Senkbewegungen des rückwärtigen Bügels 7 erzeugt. Die
Verriegelungs-, Hebe- und Senkfunktionen der Heckklappe 4 und
des rückwärtigen Bügels 7 sind
kombiniert. Die Heckklappe ist mit einem Schloss 13 ausgestattet,
das in bekannter Weise an der Rückseite
unter Verwendung eines Schlüssels
oder vom Fahrersitz aus mittels eines elektrischen Systems oder
eines Kabelmechanismus geöffnet
und geschlossen werden kann. Das Schloss 13 und seine Schlüssel-Drehpositionen
umfassen zwei neue Positionen I und II, wie in 4 dargestellt. Position 0 ist
eine neutrale Position von Schloss 13 und Schlüssel. Durch
Drehen des Schlüssels
in Position A wird das Schloss 13 der Heckklappe 4 geöffnet. Der
Schlüssel
wird in Position 0 zurückgedreht,
um den Schlüssel
abzuziehen, und das Schloss 13 bleibt unverriegelt. Durch
Drehen des Schlüssels
in Position B wird das Schloss 13 verriegelt, und wenn
der Schlüssel
in Position 0 zurückgedreht
wird, kann der Schlüssel
abgezogen werden, während
das Schloss 13 und die Heckklappe 4 verriegelt
bleiben. Wenn der Schlüssel
weiter von Position A in Position I gedreht wird, verbindet ein
erster Mikroschalter 14 in dem Schloss 13 einen
Signalstrom mit der Steuerlogik 18 des Betätigungssystems der
Dachstruktur und deren rückwärtigem Bügel 7. Die
Steuerlogik 18 betätigt
die elektrohydraulische Pumpe 17, um einen Hydraulikdruck
für den
Hydraulikzylinder 16 zu erzeugen, um den rückwärtigen Bügel 7 so
lange in seine obere Position anzuheben, wie der Schlüssel in
Position I gehalten wird. Das Anheben des rückwärtigen Bügels 7 in seine obere
Position dauert einige Sekunden. Wenn der Schlüssel von Position B weiter
in Position II gedreht wird, wird ein zweiter Mikroschalter 15 verbunden,
in welchem Fall der Signalstrom das Absenken des rückwärtigen Bügels 7 steuert
und veranlasst, dass der Mechanismus des hinteren Bügels in
seiner horizontalen unteren Position über der horizontalen Kante
der Öffnung in
der Fahrzeugkarosserie verriegelt wird.
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Wenn der Benutzer Gegenstände in den
Gepäckraum 2 eines
vollständig
verriegelten und geschlossenen Fahrzeugs laden möchte, ohne die Fahrertür zu öffnen, kann
die Heckklappe 4 von der Rückseite her mit dem Schlüssel geöffnet werden, und
durch Drehen des Schlüssels
in dem Schloss 13 kann der rückwärtige Bügel 7 des Fahrzeugdachs gleichzeitig
angehoben werden, um ein einfacheres Beladen zu ermöglichen.
Auf diese Weise wurde ein Merkmal geschaffen, das die Nutzung des
Fahrzeugs beträchtlich
bequemer macht. Da es überhaupt
nicht notwendig ist, den rückwärtigen Bügel 7 anzuheben oder
abzusenken, wenn der Dachteil, der den Fahrgastraum des Fahrzeugs abdeckt,
geöffnet
oder geschlossen wird, wurden die Funktionen zum Anheben und Absenken
des rückwärtigen Bügels 7 aus
Sicherheitsgründen
nicht in den herkömmlichen
Schalter integriert, der entsprechend dem Vorschlag vom Fahrersitz
aus betätigt
wird, um das Dach im Fall eines Faltdachs anzuheben oder abzusenken,
und kraftantriebbetätigte
(elektrische oder elektrohydraulische) Funktionen zum Anheben und
Absenken des Dachs umfasst.
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Auf diese Weise ermöglichen
das oben beschriebene Kabrio und sein Dachbetätigungssystem, das mit einem
Antriebsmittel ausgestattet ist, dass das Fahrzeugdach vom Fahrersitz
aus angehoben und abgesenkt werden kann, ohne dass der Fahrer das
Fahrzeug verlassen muss, sowie die Nutzung des Gepäckraums
für den
Transport von sogar großen
Gegenständen,
die von der Rückseite
her geladen werden können,
während
die Funktionen der Heckklappe und des rückwärtigen Bügels des Dachs mittels des
Heckklappenschlosses und dessen Schlüssel gesteuert werden. Wenn
Gegenstände
mit einer geringeren Größe von der
Rückseite
her in das Fahrzeug geladen werden sollen, ist es möglich, nur den
rückwärtigen Bügel 7 anzuheben,
ohne die Heckklappe 4 zu öffnen, beispielsweise wenn
der rückwärtige Raum
bereits Güter
oder Gepäck
enthält,
auf die zusätzliche
Gegenstände
geladen werden sollen. Wenn das Dach nach unten gefaltet ist, wird
ein Anheben des rückwärtigen Bügels 7 durch ein
Logiksystem und Detektoren elektrisch verhindert, und solches würde auch
keinen praktischen Nutzen hinsichtlich der Verwendung des Gepäckraums
bereitstellen, da die Dachstruktur, wenn sie abgesenkt ist, auf
eine Position oberhalb/unterhalb der Mittellinie nach unten gefaltet
ist.
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Die Erfindung ist nicht auf die Beispiele
der oben beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt,
sondern es sind zahlreiche Variationen innerhalb des Umfangs des
Erfindungsgedankens möglich,
der durch die Ansprüche
definiert ist.