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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getriebelager bzw. eine Getriebelagerung bzw. eine Getriebeaufhängung bzw. ein Getriebemontageelement (im Folgenden: Getriebelager) und insbesondere ein Getriebelager des seitlichen Zusammenbautyps bzw. ein seitlich zusammenbaubares bzw. montierbares Getriebelager (im Folgenden: Getriebelager des seitlichen Zusammenbautyps), das den Verbindungsprozess eines Getriebes, z. B. eines Schaltgetriebes, mit einer Fahrzeugkarosserie bzw. einem Fahrzeugkörper vereinfacht und dadurch Herstellungskosten reduziert.
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Getriebe von Fahrzeugen sind Vorrichtungen, die die Antriebsleistung vom Motor auf die Antriebsräder überträgt, indem das Drehmoment und die Drehzahl gemäß den Fahrzuständen der Fahrzeuge geändert werden, und die über die Kupplung direkt mit der Kurbelwelle des Motors, z. B. des Verbrennungsmotors, verbunden sind. Daher erzeugen die Getriebe aufgrund ihres eigenen mechanischen Betriebs und aufgrund des Motorbetriebs eine große Menge an Vibrationen bzw. Schwingungen sowie an Geräuschen.
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Daher wird das Getriebe mittels eines Getriebelagers am Fahrzeugkörperrahmen bzw. an der Fahrzeugkarosserie montiert, um den Fahrkomfort für die Fahrgäste im Fahrzeug zu verbessern, indem die Übertragung von Vibration und Geräusch, die vom Motor und vom Getriebe erzeugt werden, auf den Fahrzeugkörper minimiert wird.
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Ein Verfahren zur Montage bzw. zur Aufhängung des Getriebes an dem Fahrzeugkörperrahmen hängt von der Struktur des Hilfsrahmens des Fahrzeugs ab. Wie in 1A gezeigt, ist bei einem Vierpunkt-Stütztyp bzw. Vierpunkt-Auflagetyp bzw. Vierpunkt-Lagerungstyp (im Folgenden: Vierpunkt-Stütztyp), d.h. einer Hilfsrahmenstruktur eines #-Typs bzw. eines rautenzeichenförmigen Typs, ein Antriebsstrang an dem Hilfsrahmen mittels einer Befestigung durch vordere und hintere Aufhängungshalter bzw. Montageelemente fixiert und wird dann auf die Fahrzeugkarosserie gestapelt bzw. gedeckt, und der Zusammenbau wird im nächsten Prozess abgeschlossen, indem ein Motorlager bzw. eine Motoraufhängung und ein Getriebelager befestigt werden, wie in 1B gezeigt.
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Im Gegensatz dazu, wie in 2A gezeigt, wird bei einem Dreipunkt-Stütztyp bzw. einem Dreipunkt-Auflagetyp bzw. einem Dreipunkt-Lagerungstyp (im Folgenden: Dreipunkt-Stütztyp), d.h. einer Hilfsrahmenstruktur eines H-förmigen Typs, der Zusammenbau abgeschlossen, indem simultan ein Motorlager und ein Getriebelager montiert werden, wobei nur ein hinterer Aufhängungshalter vorübergehend befestigt und ein Antriebsstrang an einem Hilfsrahmen, ohne befestigt zu sein, angeordnet wird, wie in 2B gezeigt.
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In letzter Zeit werden der dreipunktartige, H-förmige Hilfsrahmen und Aufhängung sogar bei Motoren mit hohem Drehmoment weit verbreitet verwendet, um Fertigungskosten und Gewicht von Fahrzeugen zu reduzieren, so dass es erforderlich ist, die Fertigungslinie bzw. die Fertigungsstraße für das #-artige Hilfsrahmenverfahren in die Fertigungslinie für das H-artige Hilfsrahmenverfahren zu ändern. Dementsprechend wird eine große Menge an Investition aufgewändet, um die Fertigungslinienausrüstungen zu modifizieren. Ferner werden weitere Montagearbeiter für eine gemischte Fertigung der Rahmen benötigt.
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Ferner werden in der verwandten Art das Motor- und das Getriebelager an der Fahrzeugkarosserie mittels Bolzen von oben befestigt, wie in 3A gezeigt, derart, dass ein Arbeiter sie am Fahrzeug befestigt, und dementsprechend aufgrund der Arbeit auf einer Ebene in einer hohen Position, wie in 3B gezeigt, das Auftreten eines Sicherheitsunfalls wahrscheinlich ist. Ferner wird die Arbeit an dem Motor in einigen Fabrikanlagen nicht innerhalb einer begrenzten Zeit abgeschlossen, so dass es erforderlich ist, die Fertigungslinie drastisch zu verändern.
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Die hier vorstehend im Zusammenhang mit dem allgemeinen Hintergrund der Erfindung offenbarten Informationen sollen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung dienen und sollen nicht als eine Anerkennung oder irgendeine Form von Hinweis verstanden werden, dass diese Informationen einen dem Fachmann bereits bekannten Stand der Technik darstellen.
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Ferner sind weitere Getriebelager des Stands der Technik aus der
US 2007 / 0 131 469 A1 und der
US 5 788 209 A bekannt.
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Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen einen seitlichen Zusammenbautyp eines Getriebelagers bereit, der einen bequemen Zusammenbau bzw. Montage (im Folgenden: Zusammenbau) ermöglicht und die Sicherheit bzw. Arbeitssicherheit beim Zusammenbau gewährleistet, während die bestehende Fertigungslinie bzw. Produktionslinie bzw. Montagestraße (im Folgenden: Fertigungslinie) nicht verändert wird.
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Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen einen Getriebelagertyp für einen seitlichen Zusammenbau bzw. ein von einer Seite aus zusammenbaubares Getriebelager bereit, das aufweist: einen zylindrischen Isolator bzw. einen Schwingungs- bzw. Vibrationsdämpfer (im Folgenden: Isolator); einen Kern, der eine Mehrzahl von Langlöchern aufweist und in den Isolator eingesetzt ist; einen Seitenstopper bzw. einen Seitenstopfen (im Folgenden:
- Seitenstopper) mit einer Abstützung bzw. einer Anbauplatte bzw. einer Auflage (im Folgenden: Abstützung), die mit dem einen Ende des Kerns verbunden ist und mit der Innenseite des Isolators im Kontakt steht, und mit einem Vorsprung, der aus der Abstützung heraus nach außerhalb des Isolators vorspringt; ein zylindrisches Gehäuse, das den Kern, den Seitenstopper und den Isolator aufnimmt; und eine Mehrzahl von Bolzen, z. B. Gewinde- bzw. Schraubenbolzen, die länger sind als das Gehäuse und durch Löcher, die sich in dem Kern und in dem Seitenstopper befinden, von einer Seite aus eingesetzt sind, um nach außerhalb des Gehäuses vorzuspringen.
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Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen einen Getriebelagertyp für einen seitlichen Zusammenbau bzw. ein von einer Seite aus zusammenbaubares Getriebelager bereit, das aufweist: einen zylindrischen Isolator; einen Kern, der eine Mehrzahl von Langlöchern sowie eine Ausnehmung, welche in der Breitenrichtung ausgenommen ist, aufweist und in den Isolator eingesetzt ist; einen Plattenstopper, der in die Ausnehmung des Kerns eingesetzt ist; ein zylindrisches Gehäuse, das den Kern und den Isolator aufnimmt; und eine Mehrzahl von Bolzen, die länger sind als das Gehäuse und durch Löcher, die sich in dem Kern und in dem Plattenstopper befinden, von einer Seite aus eingesetzt sind, um nach außerhalb des Gehäuses vorzuspringen.
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Des Weiteren weist das Getriebelager für einen seitlichen Zusammenbau vorzugsweise eine Getriebehalterung bzw. einen Getriebeträger (im Folgenden: Getriebehalterung) auf, deren Oberabschnitt direkt mit den vorspringenden Bolzen und dessen Unterabschnitt mit einem Getriebe verbunden sind.
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Des Weiteren sind vorzugsweise der Kern aus Aluminium und der Seitenstopper aus Stahl hergestellt.
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Gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Fertigungslinie ohne eine Veränderung der bestehenden Linie zu nutzen, indem es ermöglicht wird, ein Getriebelager von einer Seite, z. B. von einer Seite des Getriebes, bzw. einer Flanke aus zu befestigen, wenn ein Dreipunkt-Stütztyp eines H-förmigen Hilfsrahmens, der sehr vorteilhaft bezüglich der Reduzierung von Fertigungskosten und Gewicht ist, auf eine Fertigungslinie für einen #-förmigen Hilfsrahmen der verwandten Art angewandt wird, der einen Vierpunkt-Stütztyp verwendet. Dadurch ist es möglich, Investitionskosten für die Bereitstellung eines Arbeitstisches bzw. einer Arbeitsebene zum Lagerzusammenbau, für eine Chassis-Hochzeitslinie bzw. eine Chassis-Montagelinie, für ein Versorgungsförderband für Chassismodule und für eine Nutz- und Umformausrüstung zu senken.
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Da ein Arbeiter nicht auf eine Ebene in einer hohen Position hinaufsteigen muss, um ein Getriebelager an einem Hilfsrahmen der Fahrzeugkarosserie zu montieren, ist es ferner möglich, Sicherheitsunfälle aufgrund einer Arbeit in einer hohen Position zu vermeiden.
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Wenn sogar sowohl #-förmige als auch H-förmige Hilfsrahmen simultan in einer Fabrik hergestellt werden, kann weiter das Verfahren der Befestigung eines Lagers bzw. eines Montageelements verwendet werden, so dass keine zusätzlichen Arbeiter für den Zusammenbau erforderlich sind und ungefähr vier Arbeiter pro Fertigungslinie eingespart werden.
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Ferner ist es möglich, eine Stilllegung bzw. eine Abschaltung der Fertigungslinie zu vermeiden, was bei einer Umformung bzw. Umbildung der bestehenden Ausrüstung bzw. des Werkzeugs entsteht, und Kostenverlust zu verhindern, indem die Reduzierung der Betriebsdauer aufgrund von neuer Ausrüstung vermieden wird und die Fläche einer Fabrik verkleinert wird.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben weitere Merkmale und Vorteile, wie im Detail aus den angehängten Zeichnungen, die hierin einbezogen sind, und den folgenden näheren Beschreibungen sichtbar werden, die zusammen zur Erläuterung gewisser Prinzipien der vorliegenden Erfindung dienen.
- 1A ist eine perspektivische Ansicht, die einen Hilfsrahmen eines Vierpunkt-Stütztyps und ein Lager zeigt.
- 1B ist eine schematische Ansicht, die einen Prozess der Befestigung eines Lagers an einem Hilfsrahmen eines Vierpunkt-Stütztyps zeigt.
- 2A ist eine perspektivische Ansicht, die einen Hilfsrahmen eines Dreipunkt-Stütztyps und ein Lager zeigt.
- 2B ist eine schematische Ansicht, die einen Prozess der Befestigung eines Lagers an einem Hilfsrahmen eines Dreipunkt-Stütztyps zeigt.
- 3A ist eine perspektivische Ansicht, die zeigt, wenn Bolzen von oben eingesetzt werden, um ein Lager an einem Hilfsrahmen des Dreipunkt-Stütztyps der verwandten Art zu befestigen.
- 3B ist eine schematische Ansicht, die einen Prozess der Befestigung eines Lagers an einem Hilfsrahmen des Dreipunkt-Stütztyps der verwandten Art zeigt.
- 4 ist eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 5 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 6A bis 6C sind perspektivische Ansichten, die einen beispielhaften Zusammenbauprozess gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.
- 7 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Problem zeigt, das in einem beispielhaft ausgeführten Zusammenbauprozess gemäß der vorliegenden Erfindung auftreten kann.
- 8 ist eine perspektivische Ansicht, die eine andere beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 9 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 10A ist eine perspektivische Ansicht, die zeigt, wenn ein beispielhaftes Lager an einem Hilfsrahmen des Dreipunkt-Stütztyps gemäß der vorliegenden Erfindung von einer Seite aus befestigt wird.
- 10B ist eine schematische Ansicht, die einen beispielhaften Prozess der Befestigung eines Lagers an einem Hilfsrahmen des Dreipunkt-Stütztyps gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von denen Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind. Während die Erfindung im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschrieben wird, versteht sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt, die Erfindungen auf diese beispielhafte Ausführungsformen zu beschränken. Auf der anderen Seite ist beabsichtigt, dass die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen Äquivalente und andere Ausführungsformen decken, die in den Sinn und Schutzbereich der Erfindung fallen, wie in den angehängten Patentansprüchen definiert.
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Ein Getriebelager des seitlichen Zusammenbautyps gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist auf: einen zylindrischen Isolator 10; einen Kern 20, der eine Mehrzahl von Langlöchern aufweist und in den Isolator 10 eingesetzt ist; einen Seitenstopper 30 mit einer Abstützung 31, die mit dem einen Ende des Kerns 20 verbunden ist und mit der Innenseite, z. B. der Innenwand, des Isolators 10 im Kontakt steht, und mit einem Vorsprung 32, der aus der Abstützung 31 heraus nach außerhalb des Isolators (10) vorspringt; ein zylindrisches Gehäuse 50, das den Kern 20, den Seitenstopper 30 und den Isolator 10 aufnimmt; und eine Mehrzahl von Bolzen 60, die länger sind als das Gehäuse 50 und durch Löcher, die sich in dem Kern 20 und in dem Seitenstopper 30 befinden, von einer Seite aus eingesetzt sind, um nach außerhalb des Gehäuses 50 vorzuspringen.
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Wie in 4 und 5 gezeigt, wird ein Verbindungsabschnitt um das Gehäuse 50 herum geformt, um an dem Hilfsrahmen einer Fahrzeugkarosserie befestigt zu werden, und der Isolator 10, der Kern 20 und der Seitenstopper 30 werden innerhalb des Gehäuses 50 positioniert.
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Der Isolator 10 ist üblicherweise aus Gummi hergestellt, um Vibration und Geräusch zu reduzieren, die von dem Getriebe übertragen werden, und darin ist ein Raum zur Anordnung des Kerns 20 geformt.
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Der Kern 20 weist eine Säulenform auf, die einen gebogenen Querschnitt hat, und ist in den Raum, der den gleichen Querschnitt hat, im Isolator 10 eingesetzt, so dass er die vom Getriebe übertragene Vibration und Geräusch auf den Isolator 10 überträgt, um sie zu dämpfen.
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Die Löcher bzw. Bohrungen sind longitudinal durch den Kern 20 hindurch geformt und die Bolzen 60 werden in die Löcher eingesetzt.
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Der Seitenstopper 30 ist mit einer Seite des Kerns 20 verbunden. Der Seitenstopper 30 ist vorgesehen, um die Stoßleistung bzw. das Stoßabsorptionsvermögen zu komplementieren, wenn exzessiver Stoß und Vibration auf die Fahrzeugkarosserie und das Getriebe wirken, und in verschiedenen Ausführungsformen kann der Seitenstopper 30 eine inverse „T“-Form aufweisen, wobei die Abstützung 31, die mit der Innenseite des Isolators 10 im Kontakt steht, eine Plattenform hat und der Vorsprung 32 aus der Abstützung 31 heraus nach außerhalb des Gehäuses 50 vorspringt.
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Das heißt, dass die Bolzen 60 mittels des Vorsprungs 32 geführt werden können und der Vorsprung 32 mit dem Getriebe im Kontakt stehen kann, um dadurch die Stoßleistung zu komplementieren.
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Ähnlich wie der Kern 20 weist der Seitenstopper 30 Löcher in der Anzahl und der Position korrespondierend zu den Löchern in dem Kern 20 auf, so dass die Bolzen 60 durch den Seitenstopper 30 verbunden werden können.
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Daher kann es in verschiedenen Ausführungsformen wünschenswert sein, dass der Kern 20 aus Gussaluminium geformt ist, um Gewicht zu reduzieren, und der Seitenstopper 30 aus Schmiedestahl geformt ist, um die Festigkeit zu erhöhen.
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In verschieden Ausführungsformen sind vorzugsweise die Bolzen 60, die durch den Kern 20 und den Seitenstopper 30 hindurchgehen, länger als die gesamte Länge des Gehäuses 50 und springen außerhalb des Gehäuses 50 vor, und vorzugsweise sind sie von einer Seite aus eingesetzt, um horizontal positioniert zu werden.
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Die Bolzen 60 sind von einem Seitenelement der Fahrzeugkarosserie aus in Richtung zu dem Getriebe eingesetzt und können direkt an einer Getriebehalterung 70 befestigt werden, weil sie mit einer vorbestimmten Länge außerhalb des Gehäuses 50 vorspringen bzw. hervorstehen, nachdem sie vollständig befestigt worden sind.
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Das heißt, dass das Getriebelager des seitlichen Zusammenbautyps gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zusätzlich die Getriebehalterung 70 aufweist, deren Oberabschnitt direkt mit den vorspringenden Bolzen 60 und deren Unterabschnitt mit dem Getriebe verbunden sind, so dass es möglich ist, das Getriebe an der Fahrzeugkarosserie zu befestigen und Vibration vom Getriebe auf das Lager zu übertragen, um die Vibration zu dämpfen.
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Bei Getriebelagern der verwandten Art werden ein Kern und ein Verbindungsabschnitt als erstes verbunden und dann werden der Verbindungsabschnitt und das Getriebe mittels Bolzen von oben verbunden, so dass das Gewicht und die Herstellungskosten des Fahrzeugs erhöht und ein Sicherheitsunfall bei Arbeitern verursacht werden.
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Allerdings, da die Bolzen 60 durch den Kern 20 und den Seitenstopper 30 von einer Seite der Fahrzeugkarosserie aus direkt mit der Getriebehalterung 70 verbunden werden, werden die Herstellungskosten reduziert und der Arbeitsprozess sehr vereinfacht.
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Wie in 6A bis 6C gezeigt, werden das Gehäuse 50, der Kern 20 und der Seitenstopper 30 am Hilfsrahmen der Fahrzeugkarosserie befestigt und die Getriebehalterung 70 wird korrespondierend zu dem Seitenstopper 30 positioniert und danach werden die Bolzen 60 von einer Seite aus, nämlich der Fahrzeugkarosserie, eingesetzt, wodurch der Zusammenbau abgeschlossen wird.
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Insbesondere, da das Getriebelager direkt von einer Seite des Fahrzeugs sogar in einer Fabrik, in der Fahrzeuge gefertigt werden, die mit #-artigen Hilfsrahmen ausgestattet sind, befestigt werden kann, ist es nicht erforderlich, eine besondere Arbeitsplatte zur Befestigung des Lagers vorzusehen, so dass es möglich ist, einen Sicherheitsunfall bzw. Arbeitsunfall von Arbeitern aufgrund der Arbeit in einer erhöhten Position auszuschließen.
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Ferner ist es möglich, eine Investition in die Veränderung der Fertigungslinie zu sparen, und es ist nicht erforderlich, zusätzliche Arbeiter wegen einer gemischten Produktion der Hilfsrahmen bereitzustellen. Ferner ist es möglich, die Abschaltung der Fertigungslinie wegen der Umbildung der Ausrüstung bzw. Umrüstung zu vermeiden, so dass es möglich ist, in jedem Fall ökonomische Gewinne zu erzielen.
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Allerdings, wie in 7 gezeigt, kann in dem Prozess der Positionierung und des Stapelns bzw. des Deckens bzw. des Einpassens der Getriebehalterung 70 zur Befestigung des Getriebelagers, wenn der Seitenstopper 30 und die Getriebehalterung 70 nicht zueinander in einer genauen Position ausgerichtet sind, der Seitenstopper 30 vom Kern 20 abkommen und deren Löcher nicht zueinander korrespondieren, so dass es dementsprechend unmöglich ist, die Bolzen 60 von einer Seite aus vollständig einzusetzen.
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Daher wird eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in 8 und 9 gezeigt, um dieses Problem zu vermeiden.
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Das bedeutet, dass der Isolator 10, das Gehäuse 50, die Bolzen 60 und die Getriebehalterung 70 in der gleichen Weise geformt sind, wie oben beschrieben, und ein Kern 21 und ein Plattenstopper 40 unterschiedlich sind.
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Der Kern 21 weist eine Mehrzahl von Langlöchern auf und ist in integraler Weise in den Isolator 10 eingesetzt, um außerhalb des Gehäuses 50 vorzuspringen.
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Dementsprechend ist es, ähnlich wie bei dem Seitenstopper 30, möglich, Stoßleistung zu komplementieren, wenn exzessiver Stoß und Vibration auf die Fahrzeugkarosserie und das Getriebe wirken.
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Ferner ist in verschiedenen Ausführungsformen vorzugsweise eine Ausnehmung 22, die in der Breitenrichtung bzw. der Umfangsrichtung ausgenommen bzw. geschnitten ist, im Kern 21 definiert, und der Plattenstopper 40 ist in die Ausnehmung 22 des Kerns 21 eingesetzt.
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Wie oben beschrieben, wenn der Plattenstopper 40 in den Kern 21 eingesetzt ist, wird der Stopper durch Stoß oder Erschütterung beim Einsetzen der Bolzen 60 nicht getrennt, so dass die Getriebehalterung 70 und die Bolzen 60 einfacher miteinander verbunden werden können.
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Ferner sind in verschiedenen Ausführungsformen vorzugsweise der Kern 21 aus Aluminium und der Plattenstopper 40 aus Stahl hergestellt. Es ist wünschenswert, dass der Stopper aus Stahl hergestellt ist, um die Festigkeit zu komplementieren, und in die Ausnehmung 22 des Kerns 21 eingesetzt ist, weil der Kern 21, der mit dem Gehäuse 50 im Kontakt steht, aus Aluminium hergestellt ist und leicht durch einen Stoß beschädigt werden kann.
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Daher wird das Abweichen bzw. das Abkommen des Seitenstoppers 30 beim Zusammenbauprozess verhindert, so dass der Verbund verbessert wird. Ferner wird die Last, die das Getriebelager im Kollisionsfall aufnimmt, bevor eine Abweichung auftritt, von 60 kN auf 66 kN, also um ca. 10% erhöht. Ferner ist es möglich, das Gewicht und die Herstellungskosten zu reduzieren.
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Zwecks Erläuterung und genauer Definition der angehängten Ansprüche werden Begriffe wie zum Beispiel „obere“, „untere“, „innere“, „äußere“ usw. zur Beschreibung der Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf die Positionen verwendet, wie sie in den Figuren dargestellt sind.
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Die vorhergehenden Beschreibungen der spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sollen nicht als erschöpfend oder die Erfindung auf die genaue offenbarte Form einschränkend verstanden werden. Es sind offensichtlich viele Modifikationen und Variationen möglich angesichts der obigen Lehre. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsäte der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erläutern und damit dem Fachmann die Herstellung und den Gebrauch der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie von deren zahlreichen Alternativen und Modifikationen zu ermöglichen. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzumfang der Erfindung durch die angeführten Ansprüche und deren Äquivalente definiert werden.