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Aufwickelvorrichtung für Zuleitungsschnüre od. dgl. zur Verbindung
ärztlicher, insbesondere zahnärztlicher Instrumente mit ihren Speisequellen
Die Erfindung
behandelt eine Aufwickelvorrichtung für gegen Rückholkraft ausziehbare, vorzugsweise
unter Federzug stehende Zuleitungsschnüre od. dgl. zur Verbindung ärztlicher, insbesondere
zahnärztlicher Instrumente mit ihren Speisequellen, wobei mit dem Ausziehen der
Zuleitungsschnüre das Speisemittel, z. B. elektrischer Strom, Druckluft usw. eingeschaltet
wird und eine willkürlich durch Schnurzug lösbare Sperrvorrichtung zur Zugentlastung
vorhanden ist.
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Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art stehen die Zuleitungsschnüre
od. dgl. unter Federzug. Beim Ausziehen wird dann eine Schaltvorrichtung für das
Speisemittel und eine zur Zugentlastung dienende Sperrvorrichtung wirksam. Bei einer
dieser bekannten Vorrichtungen muß man aber die Zuleitungsschnur bis auf ihre gesamte
Länge ausziehen, wenn man das Speisemittel wirksam werden lassen will. Bei einer
anderen bekannten Vorrichtung ist die Zuleitungsschnur immer nur bei bestimmten
Ausziehlängen arretierbar. Bei einer dritten bekannten Vorrichtung schließlich wird
die Sperre zur Zugentlastung zwar bei jeder beliebigen Auszuglänge selbsttätig wirksam,
es fehlt dafür aber eine selbsttätige Freigabe der Speisemittel, d. h. man muß das
Instrument nach dem Ausziehen jedesmal noch besonders ein- und ausschalten. Dazu
muß der Arzt aber entweder beide Hände benutzen oder das Instrument aus der Hand
legen.
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Die Erfindung verbessert die bekannten Aufwickelvorrichtungen unter
teilweiser Mitbenutzung der bekannten Lösungen dadurch, daß die Schalt-und Sperrvorrichtung
so ausgebildet ist, daß das Speisemittel mit jeder Ausziehbewegung der Zuleitungsschnur
selbsttätig eingeschaltet, zu Beginn des Aufwickelns aber sofort wieder selbsttätig
abgeschaltet wird und die Zugentlastungssperre an der Aufwickelvorrichtung in allen
gegebenen Ausziehlängen wirksam ist.
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Bei der Aufwickelvorrichtung nach der Erfindung steuert demnach die
Drehung der Aufwickelrolle die Zuleitung des Speisemittels über die elastische Verbindung,
z. B. die Zuleitungsschnur, zum Instrument. Es werden bei Drehung der Walze außerdem
Sperrvorrichtungen betätigt, welche die Aufwickeltrommel gegen Rückdrehung sperren,
so daß Zuleitungsschnur und Instrument daran zugentlastet sind. Sofort mit dem Beginn
des Ausziehens wird das Speisemittel eingeschaltet, das bis zum Beginn des Aufwickelns
der Zuleitungsschnur, d. h. der Rückführung, eingeschaltet bleibt und sofort wieder
selbsttätig abgeschaltet wird, sobald die Schnur zurückgeführt wird. Wird die Schnur
nur ein kurzes Stück zur Verkürzung aufgewickelt und dann erneut ausgezogen und
danach arretiert, dann schaltet sich das Speisemittel wieder automatisch zum Instrument
durch.
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Hängen an den Zuleitungsschnüren od. dgl. elektrisch betriebene Instrumente,
dann überwacht die Vorrichtung also immer selbsttätig den elektrischen Stromkreis
und die mechanische Zugentlastungssperre, so daß die Bedienungsperson sich praktich
nicht um das Gerät kümmern muß, sondern, z. B. bei ärztlicher Arbeit, ihre ganze
Aufmerksamkeit dem Patienten widmen kann. Eine Überlastung von Instrumenten nach
der Benutzung, z. B. von elektrischen Schneidmessern, ist bei der Aufwickelvorrichtung
nach der Erfindung ausgeschlossen.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind in der Beschreibung
an Hand von Zeichnungen erläutert, und zwar zeigt Fig. I eine Seitenansicht der
Aufwickelvorrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt nach den Linien 2-2
durch Fig. I, wobei einzelne Teile weggebrochen sind, Fig. 3 eine Seitenansicht
der Einrichtung, wobei einzelne Teile weggebrochen sind und die Anwendung der Einrichtung
bei einer zahnärztlichen Ausstattung gezeigt ist, Fig. 4 ein Diagramm über die elektrische
Schaltung der Einrichtung und Fig. 5 ein ähnliches Diagramm wie Fig. 4, wobei die
einzelnen Teile eine andere Stellung einnehmen.
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Die nachfolgend beschriebene Erfindung zeigt die Aufwickelvorrichtung
in Anwendung bei einer zahnärztlichen Ausstattung, bei der der elektrische Strom
als Antrieb über die Zuleitungsschnüre zu den einzelnen Handinstrumenten geleitet
wird und die Stromquelle innerhalb des Gehäuses der Anlage untergebracht ist. Der
obere Teil einer solchen Anlage ist in Fig. 3 mit IO bezeichnet, wobei zu der Anlage
ein Instrumentenhalter II gehört, welcher verschiedene Sockel oder Fassungen für
eine Anzahl von Handinstrumenten bildet. Es können beispielsweise eine Wasserspritze
I2, ein Brenneisen 13, eine Lampe 14 und eine Blaseinrichtung 15 zur Anwendung kommen,
wobei diese Aggregate durch biegsame Leitungen, die durch die Lagerungen in den
Halter I I hindurchgeführt sind, mit ihrer Energiequelle, die im Innern des Gehäuses
10 liegt, verbunden sind. Der besseren Darstellung halber sind einzelne der Instrumente
aus ihrer Halterung herausgezogen.
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Vorzugsweise sitzt der Halter II auf Führungen I6 in dem Gehäuse
IO. Er ist in einer in der vorderen Wand des Gehäuses vorgesehenen Offnung I7 verschiebbar,
so daß er mitsamt den Instrumenten bei Gebrauch in den Arbeitsbereich derBedienungsperson
gerückt und bei Nichtgebrauch wieder in das Gehäuse 10 zurückgeschoben werden kann.
In Führungen 19 ist ein Deckel I8 an dem Gehäuse IO verschiebbar geführt, so daß
er die Öffnung 17 überdecken oder freigeben kann. Der Deckel I8 und der Halter II
werden synchron betätigt, so daß die Öffnung I7 beim Vorgehen des Halters freigegeben
wird, und umgekehrt. Dies wird durch nur teilweise angedeutete Elemente 20 bewirkt,
welche aber nicht zur Erfindung gehören. Die Instrumentzuleitung 21 läuft in den
Ständer IO hinein und ist über eine Leitrolle 22 hinweggelegt und schließlich auf
der Aufwickelvorrichtung, die nachstehend beschrieben werden soll, aufgewickelt.
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Die Aufwickelvorrichtung besteht vorzugsweise aus einem Metallträger
oder Lagerblock, der eine Grundplatte 23 mit aufrecht stehenden Lager armen 24,
25, 26 und 27 bildet. In diesen Lagerarmen sind die verschiedenenAuf,vickelrollen
für die oben beschriebenen Instrumentenzuleitungen drehbar gelagert. Die beiden
inneren Scheiben 28 und 29 für das Brenneisen und die Lampe haben dieselbe Konstruktion,
nur mit dem Unterschied, daß die eine rechts und die andere links gelagert ist.
Es genügt daher, nur eine dieser Scheiben zu beschreiben.
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Die Aufwickelrolle 28 wird durch kreisförmige, die Seitenwandungen
darstellende Scheiben 30 und 3I gebildet, die vorzugsweise aus elektrisch nicht
leitfähigem Material, wie Fiber, Kunststoff od. dgl., bestehen und auf einem hohlen
metallischen Zylinder aufgesetzt sind (Fig. 2). Die Scheibe 3I ist durch Schrauben
oder ähnliche nicht dargestellte Mittel an einem Endflansch 33 des Ringes 32 befestigt.
Die andere Seite des Ringes 32 hat einen verringerten Durchmesser, wie es durch
34 gezeigt ist, um hier die Scheibe 30 aufzunehmen, die mit Hilfe eines Schraubenringes
35 gehalten wird.
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Auf der Außenseite der Scheibe 30 ist mittels der Schraube 36 eine
ringförmige metallische Kontaktscheibe 37 befestigt, die einen größeren inneren
Durchmesser hat als der abgesetzte Teil 34 des Achsringes. Die Kontaktscheibe 37
ist demzufolge von dem inneren Teil 34 getrennt und isoliert davon. Zwischen dem
Ring 37 und dem Teil35 ist eine Isolierscheibe 38 eingeschaltet, so daß die
Scheibe
37 von dem leitfähigen Achsteil der Aufwickelrolle und dessen Lagerung vollständig
isoliert ist. Die Aufwickelrolle trägt die biegsame Zuleitung 39, die zu der Prüfungslampe
14 führt. Die Zuleitung enthält in ihrem Innern zwei Drähte 40, die einen Teil des
Lampenstromkreises darstellen.
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Das Ende einer dieser Drähte ist an dem Achsring 32 mit Hilfe der
Verschraubung 41 befestigt, während der andere Draht an derScheibe37 mittels der
Verschraubung 36 angeschlossen ist.
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Es sind weiterhin geeignete Einrichtungen vorgesehen, um das Kabel
bzw. die nach dem Instrument führende Leitung wieder aufzuwickeln. Im allgemeinen
wird das durch eine Feder 42 bewirkt, die mit einem Ende 43 an dem Achsring 32 und
mit einem anderen Ende bei 44 an einem Bund 45 befestigt ist, der auf der durch
die Lager hindurchgehenden Welle aufgekeilt ist. Die Welle 46 trägt die beiden Aufwickelscheiben
28 und 29. Es wird hieraus ersichtlich, daß, wenn beispielsweise die Lampe von der
Bedienungsperson ergriffen und zu dem beliebigen Punkt hingeführt wird, dann die
Leitung 39 nachgibt und dabei die Aufwickelscheibe 28 dreht und deren Feder 42 spannt.
Die Feder steht vorzugsweise unter einer Vorspannung, so daß sie beim Loslassen
des Instrumentes dessen Zuleitung vollständig wieder aufwickelt. Die Welle 46 ist
an ihren beiden Enden in Lageröffnungen gelagert, welche in den Lagerarmen 25 und
26 vorgesehen sind. Eine dieser Lageröffnungen hat einen Eintrittsschlitz 47 (Fig.
2), um auf diese Weise die Scheiben 28 und 29 als geschlossene Einheit herausnehmen
zu können.
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Der Ring 37, an welchem einer der Zuleitungsdrähte 40 der Schnur
39 befestigt ist, steht in fortgesetzter elektrischer Verbindung mit dem Ende eines
Schleifkontaktes 48 (Fig. 2).
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Der Arm 48 des Schleifkontaktes steht von unten her seitlich hoch
und ist mit Scharnieren versehen, die auf den Zapfen 50 und 51 einer Stange 52 aus
Isoliermaterial sitzen. Die Stange 52 ist an dem Lagerarm 25 mit Hilfe der Schrauben
53 festgeschraubt. Der Zapfen 51 trägt dabei gleichzeitig eine Feder 54, welche
mit ihrem einen Ende am Zapfen befestigt ist, um den Zapfen herumgewickelt ist und
mit ihrem freien Ende gegen den Arm 48 des Schleifkontaktes drückt, so daß das obere
Ende desselben mit dem Ring 37 in Berührung steht. Anderseits ist der Kontaktarm
48 auf isolierten Metallzapfen gelagert, von denen einer, nämlich der Zapfen 5I,
durch eine Leitung 55 mit dem Kontakt 56 eines Schnappschalters 57 verbunden ist.
Der Schnappschalter 57 hat irgendeine bekannte geeignete Konstruktion, wie beispielsweise
der handelsübliche Kleinschalter oder Mikroschalter, bei dem eine ganz geringe Bewegung
genügt, um eine Operation des Schalters zu veranlassen. Dieser Schalter sitzt auf
einem Vorsprung des Lagerarmes 25 und steht mit seinem anderen Kontakt 58 mit der
Stromquelle in Verbindung.
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Der federgesteuerte Schalter hat einen kolbenartigen Knopf 59, der
in der geöffneten Stellung des Schalters nach außen reicht und der, wenn er entgegengesetzt
seiner Federwirkung niedergedrückt wird, den Schalter in die geschlossene Stellung
überführt. Darüber hinaus sind geeignete Mittel vorgesehen, die den Schalter bei
Drehung der Aufwickelscheibe, d. h. beim Ausziehen der Instrumentenschnur 39, schließen.
Diese sollen nachstehend beschrieben werden.
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Der Schalterknopf 59 sitzt in der Bewegungsbahn des vorstehenden
Teiles 60 einer Nockenscheibe 6I, die an einem Arm 62 befestigt ist.
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Dieser Arm 62 ist bei 63 an dem Lager 25 angelenkt. Er trägt einen
Zapfen 64, an dem die Enden zweier einander entgegenwirkender Federn 65 und 66 befestigt
sind. Die anderen Enden der Federn sind an entsprechenden Ansätzen des Lagerarmes
25 befestigt und so angeordnet, daß sie normalerweise den Arm 63 in der Stellung
halten, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist. In dieser Stellung befindet sich der vorstehende
Teil der Nockenscheibe 6I außerhalb des Bereiches des Schaltknopfes 59, so daß der
Schalter sich in geöffneter Stellung befindet. Am anderen Ende des Armes 62 sitzt
ein Führungsstift 67, der mit nockenartigen Ansätzen auf der Seitenwandung der Scheibe
30 der Aufwickelrolle 28 zusammenarbeitet. Durch diese Einrichtung wird gleichzeitig
der Schalter betätigt, um den Instrumentenstromkreis zu kontrollieren, und außerdem
die Aufwickelrolle lösbar verriegelt, um die Wiederaufwickelspannung von der Schnur
abzunehmen.
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Die Nocken auf der Aufwickelrolle bestehen aus einer Anzahl von Führungen,
die durch eingeschnittene und vorspringende Teile auf derAußenseite der Aufwickelscheibe
30 gebildet werden, so, wie es am besten in Fig. 2 ersichtlich ist. Die Führungen
bilden ein paar innere und äußere, etwa konzentrische und kontinuierliche Bahnen
68 und 69. Sie werden durch den äußeren Rand 70 und eine Anzahl vorstehender konzentrischer
Nockenteile 7I und 72 gebildet, die in gewissem Abstand voneinander stehen. Die
äußere und die innere Führungsbahn werden durch Zwischenverbindungen untereinander
verbunden, die dem Stift 67 bei der Drehung der Aufwickelscheibe gestatten, von
einer Bahn in die andere überzutreten.
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Eine dieser Zwischenverbindungen wird durch den vorstehenden Teil
73 gebildet, der eine Kante aufweist, die spiralförmig von außen nach innen verläuft.
Bei Drehung der Aufwickelrolle im Uhrzeigersinn (Fig. 2) trifft diese Kante auf
den Führungsstift 67 und bewegt ihn nach der inneren Führung 68, wie es durch das
Bezugszeichen 75 im Diagramm gemäß Fig. 4 angegeben ist. Eine solche Bewegung des
Führungsstiftes 67 bewirkt über den Hebelarm 62 eine Verdrehung des Nockens 6I,
so daß dessen vorspringender Teil 6o den Knopf 59 des Schalters 57 zurückdrückt
und damit der Schalter geschlossen und die Lampe 14 unter Strom gesetzt wird. Die
Teile verbleiben während des Abwickelns der Schnur 39 und der Drehung der Walze
im Uhrzeigersinn in dieser Stellung. Ist die Schnur 39 genügend weit hinausgezogen,
um das Instrument richtig handhaben zu können, so
wird beim leichten
Nachlassen der Schnur die Feder 42 die Aufwickelrolle in die entgegengesetzte Richtung
(entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn, Fig. 2) verdrehen. Daraus ergibt sich, daß der
Führungsstift 67 in einen der Durchlässe 76 eintritt.
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Jeder der Durchgangskanäle 76 hat einenWiderlagerteil 77, gegen den
sich der Zapfen 67 unter der Wirkung seiner Feder 66 anlegt. Durch die dem Uhrzeigersinn
entgegengerichtete Drehung der Aufwickelwalze hird hierdurch diese verriegelt und
gegen weiteres Rückdrehen gesichert. Der Schalter 57 verbleibt in der geschlossenen
Stellung, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Dies ist die Stellung der Teile, die während
der Benutzung der Instrumente vorliegt. Der Stromkreis ist eingeschaltet und gleichzeitig
die Einwirkung derAufwickelspannung auf die Schnur aufgehoben, so daß das Instrument
frei und ungehindert benutzt werden kann. Es ist ersichtlich, daß, solange die Aufwickelrolle
im Uhrzeigersinn (Fig. 2) durch das Abwickeln der Schnüre gedreht wird, der Zapfen
67 des Schalthebels 62 in der inneren Führungsbahn 68 verbleibt. Die Schnur kann
in beliebiger Länge ausgezogen werden und in irgendeiner Stellung durch leichtes
Nachgeben und dadurch bewirktes Umkehren der Drehrichtung der Aufwickelrolle in
der gewünschten Stellung festgehalten werden, wobei das Instrument freigegeben,
aber der Stromkreis noch eingeschaltet ist.
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Nachdem man das Instrument gebraucht hat, bewirkt ein leichtes Nachaußenziehen
der Schnur eine Drehung der Aufwickelrolle im Uhrzeigersinn (Fig. 2). Diese bewirkt,
daß der Führungsstift 67 unter der Wirkung seiner Feder 66 gegen die Nockenseite
77 gedrückt und in die äußere Führung geführt wird. Dadurch wird der Schalter geöffnet
und die Aufwickelrolle für eine Rückdrehung zum Wiederaufwickeln der Schnur und
zum Zurückziehen des Instrumentes in seinen Halter II freigegeben. Vorzugsweise
sind die Teile so bemessen, daß das Instrument sich in seinen Sitz in dem Halter
II einfügt und gleichzeitig die Aufwickelrolle zur Ruhe kommt, wobei das äußere
Ende der spiralig verlaufenden Führungsbahn 74 sich wieder gegenüber dem Führungsstift
67 befindet, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Die Einrichtung ist dann wieder für eine
neue Betätigung in der oben bezeichneten Weise bereit. Es mag noch gesagt werden,
daß die Federn 65 und 66 den Führungsstift 67 normalerweise in der äußeren Führungsbahn
69 halten, und zwar so, daß er noch im Bereich des äußeren Endes der Spiralführung
74 liegt, so daß er von dieser Führungsbahn erfaßt werden kann, wenn die Aufwickelrolle
im Uhrzeigersinn verdreht wird. Wenn sich derFührungsstift 67 in seiner normalen
äußeren Stellung befindet, vermag eine Drehung der Aufwickelrolle entgegengesetzt
dem Uhrzeigersinn den Führungsstift nicht aus seiner äußeren Führung 69 herauszubringen.
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Die äußeren Aufwickelrollen 78 und 79 sind für die Schnüre vorgesehen,
in denen Luft zu derBlasvorrichtung 15 und Wasser zu dem Wasserstrahler 12 geführt
wird. Da diese beiden Einrichtungen nicht Gegenstand der Erfindung sind, erübrigt
sich eine genaue Beschreibung. Die Aufwickelrolle 78 besteht wieder aus Seitenscheiben
79 und 80, die auf einer Hohlwelle lagern, die in ihrem Aufbau der Aufwickelrolle28
entspricht. Die Wiederaufwickelfeder für diese Aufwickelrolle sitzt jedoch in einem
zylindrischen Gehäuse 81, welches auf einer nicht dargestellten Welle befestigt
ist, aber ortsfest in der Lagerung 82 des Armes 24 gehalten wird. Ein Ende der Feder
ist an dem Gehäuse 81 befestigt und das andere Ende an der Welle 83 der Aufwickelrolle.
Die Schnüre 84 enthalten Paare von Leitungsdrähten 85, von denen einer geerdet ist,
indem er an die Welle der Aufwickelscheibe angeschlossen ist, während der andere
elektrisch verbunden ist mit einem isoliert lagernden Ring 85a, der in Konstruktion
und Anordnung dem Ring 37 auf der Scheibe 38 entspricht. Ein federnder Schleifkontakt
86 sitzt gelenkig auf Zapfen 87, der in einer Lagerung 88 aus Isoliermaterial an
dem Lagerarm 24 gehalten wird. Die Anordnung ist die gleiche wie etwa bei dem Schleifkontakt
48 der Aufwickelrolle 28. Einer der Zapfen 87 ist mit der einen Seite der Stromleitung
89 verbunden, während die Achse und die Grundplatte 23 der Aufwickelrolle an die
andere Seite go der Stromleitung angeschlossen sind. Das Anschlußstück 82 ist durchbohrt,
um einen Durchlaß zu schaffen, der sich durch die Welle hindurch erstreckt und bis
in die Hohlachse der Aufwickelrolle hineinreicht. Die Hohlachse der Aufwickelrolle
ist mit einem Nippel versehen, an welches die Schnur 84 angeschlossen ist. Anderseits
ist an den Durchlaß des Lagerstückes 82 eine Rohrleitung 91 angeschlossen, durch
welche Preßluft nach der Schnur (Schlauch) geführt wird, um die Luftdusche zu speisen.
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Die Wirkungsweise der eben beschriebenen Teile und ihre elektrische
Schaltung ist in Fig. 4 und 5 diagrammatisch wiedergegeben, wobei sich die Aufwickelrolle
28 in der Stellung befindet, in der das Instrument nicht gebraucht und in seinem
Lagerhalter II gehalten wird. Die Achse der Aufwickelrolle ist über die Leitung
92 geerdet, während ein Pol des Schalters 57 an eine Stromquelle geeigneter Spannung,
die in dem Ständer 10 untergebracht ist, über eine Leitung 93 angeschlossen ist.
Der andere Kontakt des Schalters ist an dem Schleifkontakt 48 angeschlossen. Der
Schaltstift 67 befindet sich in seiner äußeren Führungsbahn 69.
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Die Aufwickelrolle 29 (Fig. 4 und 5) zeigt die Stellung der gleichen
Teile, wenn die Instrumentenschnur herausgezogen und dadurch die Aufwickelrolle
entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn verdreht wird (Fig. 4). Der Schaltstift 67 wird
dann in die Stellung 75 in der inneren Führungsbahn 68 übergeführt und der Schalter
57a geschlossen. Fig. 5 zeigt die Stellung der Teile, wenn die Spannung der Schnur
etwas nachgelassen wird und der Stift 67a in einer Rastführung 76a eingetreten ist,
um die Aufwickelrolle in ihrer Stellung zu halten, wobei der Schalter 57a geschlossen
ist, damit man das
Instrument gebrauchen kann. Nach einem solchen
Gebrauch kann durch leichtes Nachaußenziehen der Schnur der Führungsstift 67 aus
der Rastführung 67a heraustreten und in die äußere Führung6ga gelangen. Dadurch
wird der Schalter 57> geöffnet und die Aufwickelrolle zum Zwecke des Wiederaufwickelns
der Schnur wieder freigegeben. Die Zapfen der äußeren Aufwickelscheiben 78 und 79
sind an den Erdungsdraht 92 durch Leitungen 94 und 95 angeschlossen. Die zugehörigen
Schleifkontakte 86 und 97 sind mit den Leitungen 98 und 99 verbunden, die nach einer
geeigneten Stromquelle in dem Ständer 10 führen.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist in Verbindung mit ihrer Konstruktion
beschrieben worden, und es ist ersichtlich, daß die Erfindung eine in sich geschlossene,
selbsttätig wirkende Vorrichtung darstellt, die auf kleinstem Raum untergebracht
werden kann und trotzdem alle benötigten Mechanismen umfaßt. Die gezeigte Einrichtung
arbeitet völlig selbsttätig und erfordert nur ein Minimum von Aufmerksamkeit bei
ihrer Bedienung. Die Anwendung der Einrichtung ist einfach und ihr Aufbau billig.
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Die dargestellte Konstruktion ist nur ein Ausführungsbeispiel; es
sei klargestellt, daß die Erfindung nicht hierauf beschränkt ist, da es durchaus
möglich ist, andere Modifikationen in der Konstruktion und Anordnung zu treffen,
ohne daß an dem Sinn der Erfindung etwas geändert werden muß.