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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbindung zweier Bauteile
miteinander, umfassend mindestens einen Schenkel, der eine Befestigungsöffnung
aufweist und der mit mindestens einem Bügel verbunden ist,
weiter umfassend eine Stiftaufnahme zur Aufnahme eines durch die
Befestigungsöffnung führbaren Befestigungsstifts,
wobei der Schenkel und die Stiftaufnahme zwischen sich einen Aufnahmeschlitz
für ein erstes Bauteil begrenzen, und wobei der Schenkel
an seiner dem Aufnahmeschlitz abgewandten Seite mindestens eine
Anlagefläche für ein zweites Bauteil aufweist.
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Mit
derartigen Klammern werden beispielsweise flache Bauteile eines
Automobils miteinander verbunden. Die Vorrichtung kann eine Schraubenaufnahme
als Stiftaufnahme besitzen. Zur Verbindung der Bauteile wird zunächst
das erste Bauteil in den Aufnahmeschlitz eingesetzt. Anschließend
wird an die obere Anlagefläche des Schenkels ein zweites Bauteil
angesetzt. In diesem Zustand kann ein Befestigungsstift, beispielsweise
eine Schraube, durch eine geeignete Öffnung in dem zweiten
Bauteil, die Öffnung in dem Schenkel und eine geeignete Öffnung
in dem ersten Bauteil hindurch in die Stiftaufnahme eingesetzt,
beispielsweise eingeschraubt werden. In diesem Zustand sind die
beiden Bauteile miteinander verbunden. Solche Befestigungsklammern
kommen insbesondere bei dünnen oder Sandwichbauteilen,
sowie Bauteilen ohne Einschraubdome bzw. bei sehr dünnen
Blechen zum Einsatz. Eine Befestigungsklammer ist beispielsweise
bekannt aus
EP 1 375
934 A1 .
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Oftmals
besteht ein Bedarf, Bauteile unterschiedlicher Dicken in dem Aufnahmeschlitz
aufzunehmen. Um einen entsprechenden Dickenbereich variabel ausgleichen
zu können, wird in
WO 2006/024527 A1 vorgeschlagen, ein Mutterteil mit seinem
Ende axial federnd an einem Schenkel über mehrere vom Ende
des Mutterteils zu dem Schenkel verlaufenden Spangen zu befestigen.
Nach einer anderen Ausgestaltung wird dort vorgeschlagen, das Mutterteil
mit seinem Ende über eine flexible Spange an einem Schenkel
und eine weitere flexible Spange an einem Bügel zu befestigen.
Beide Ausgestaltungen sollen eine axial federnde Bewegung des Mutterteils
und damit eine Anpassung des Aufnahmeschlitzes an unterschiedliche
Bauteildicken ermöglichen. Die bekannte Klammer ist allerdings
konstruktiv verhältnismäßig aufwendig.
Außerdem ist ein Verkippen des Mutterteils bei seiner axialem
Bewegung nicht immer ausgeschlossen. Es ist daher möglich,
dass die Aufnahme des Mutterteils und die Befestigungsöffnung
in dem Schenkel nicht immer miteinander fluchten, wodurch das Einschrauben
einer Befestigungsschraube erschwert ist.
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Ausgehend
von dem erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art
bereitzustellen, die in einfacher Weise und bei hoher Montagesicherheit
und gleichzeitig geringen Montagekräften eine Anpassung
des Aufnahmeschlitzes an unterschiedliche Bauteildicken ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird durch den Gegenstand von Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen
Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
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Für
eine Vorrichtung der eingangs genannten Art löst die Erfindung
die Aufgabe dadurch, dass entlang zweier gegenüberliegender
Seiten der Stiftaufnahme jeweils mindestens zwei Führungsstege verlaufen,
die die Stiftaufnahme in ihrer Axialrichtung elastisch beweglich
mit dem Bügel verbinden. Die erfindungsgemäße
Klammer dient beispielsweise zum Verbinden zweier flacher Bauteile
eines Automobils, wie Bleche, Verkleidungsteile oder ähnliches.
Sie besitzt einen beispielsweise im Wesentlichen L-förmigen
Grundkörper, gebildet aus dem Schenkel und dem Bügel.
Der Bügel und der Schenkel können mehrteilig bzw.
mit Ausnehmungen ausgebildet sein. An dem Bügel ist eine
Stiftaufnahme angebunden. Sie kann eine zylindrische Grundform besitzen.
Erfindungsgemäß ist die Stiftaufnahme beidseitig über mindestens
zwei insbesondere parallel zueinander verlaufende Führungsstege
an dem Bügel angebunden. Die Führungsstege führen
die Stiftaufnahme in einfacher und sicherer Weise jederzeit derart,
dass die Stiftaufnahme eine federnde Bewegung in Richtung ihrer
Längsachse (also der Achse, entlang der der Befestigungsstift
in die Stiftaufnahme eingesetzt wird) relativ zu dem Schenkel ausführen
kann, ohne dass sie eine Verkippung erfährt. Vielmehr fluchtet
in jeder axialen Stellung der Stiftaufnahme ihre Aufnahmeöffnung
mit der Befestigungsöffnung des Schenkels. Die Führungsstege
halten die Stiftaufnahme in ihrer Ruhestellung dabei derart, dass
zu dem Schenkel nur ein schmaler oder gar kein Aufnahmeschlitz besteht.
Aus dieser Ruhestellung kann die Stiftaufnahme in axialer Richtung
von dem Schenkel wegbewegt werden, so dass der Aufnahmeschlitz entsprechend
der jeweiligen Bauteildicke vergrößert wird. Dabei
wird eine große Toleranz hinsichtlich verschiedener Bauteildicken
erreicht.
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Zur
Befestigung der Bauteile aneinander wird zunächst ein erstes
Bauteil, beispielsweise ein Fahrzeugblech, in den Aufnahmeschlitz
geschoben. Dabei wird die Stiftaufnahme aus ihrer Ruhestellung in
axialer Richtung ausreichend weit von dem Schenkel weg gedrückt,
so dass das Trägerbauteil in den Aufnahmeschlitz eingeschoben
werden kann. Das erste Bauteil weist eine Befestigungsöffnung
auf, die im in den Schlitz geschobenen Zustand mit der Befestigungsöffnung
des Schenkels und der Aufnahmeöffnung der Stiftaufnahme
fluchtet. Anschließend wird ein zweites Bauteil, beispielsweise
ein Trägerbauteil, an die Anlagefläche des Schenkels
angesetzt. Das zweite Bauteil besitzt ebenfalls eine Befestigungsöffnung, die
im an die Anlagefläche angesetzten Zustand mit der Befestigungsöffnung
des Schenkels, der Aufnahmeöffnung der Stiftaufnahme und der
Befestigungsöffnung des ersten Bauteils fluchtet. Nun kann
ein Befestigungsstift zunächst durch die Öffnung
des zweiten Bauteils, dann durch die Befestigungsöffnung
des Schenkels und die Öffnung des ersten Bauteils in die
Aufnahmeöffnung der Stiftaufnahme eingesetzt werden, so
dass die Bauteile fest miteinander verbunden werden.
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Die
Erfindung stellt bei geringer Montagekraft eine hohe Montagesicherheit
bereit, wobei eine mehrfach wiederholte Demontage und Montage problemlos
möglich ist. Gleichzeitig ist die Klammer in flexibler
Weise für über einen weiten Bereich unterschiedliche
Bauteildicken geeignet. Sie besitzt also ein großes Einsatzgebiet.
Sie zeichnet sich darüber hinaus durch niedrige Herstellkosten
aus.
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Nach
einer Ausgestaltung kann die Stiftaufnahme mit mindestens einem
dem Bügel gegenüberliegenden Befestigungsabschnitt
verbunden sein, wobei die Führungsstege jeweils zwischen
dem Befestigungsabschnitt und dem Bügel verlaufen. Es kann
dann weiterhin vorgesehen sein, dass zwei entlang einer Seite der
Stiftaufnahme verlaufende Führungsstege in jeder axialen
Bewegungsstellung der Stiftaufnahme gemeinsam mit einem Abschnitt
des Befestigungsabschnitts und einem Abschnitt des Bügels
ein Parallelogramm bilden. Es ist also eine Anlenkung der Stiftaufnahme
in Form eines Parallelogramms bzw. eine Parallelogrammführung
für die Stiftaufnahme gebildet. Das Parallelogramm wird
insbesondere durch die Längsachsen der Verbindungsstege
und der jeweiligen Abschnitte des Befestigungsabschnitts und des
Bügels gebildet. Auf diese Weise wird eine besonders sichere
axiale Führung der Stiftaufnahme gewährleistet,
ohne dass diese beim Einsetzen von Bauteilen unterschiedlicher Dicken
gegenüber ihrer Längsachse verkippen kann. Der
Befestigungsabschnitt kann beispielsweise eine parallel zu dem Bügel
ausgerichtete Grundform, beispielsweise Rechteckform oder Ähnliches
besitzen.
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Die
Führungsstege können in besonders praxisgemäßer
Weise schwenkbar an dem Bügel und/oder an dem Befestigungsabschnitt
angebunden sein. Weiterhin können die Führungsstege
sich im Bereich ihrer Anbindung an den Bügel und/oder an den
Befestigungsabschnitt verjüngen. Sie werden also im Bereich
ihrer Anbindung an den Bügel bzw. Befestigungsabschnitt
so dünn, dass sie ähnlich wie ein Filmgelenk um
ihre Anbindung geschwenkt werden können. Auf diese Weise
ist die axiale Bewegbarkeit der Stiftaufnahme besonders einfach
realisierbar.
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Die
Stiftaufnahme kann einen sich in eine Ausnehmung des Bügels
erstreckenden Sicherungsabschnitt aufweisen, so dass ein Verdrehen
der Stiftaufnahme um ihre Längsachse begrenzt, insbesondere
verhindert ist. Durch den Sicherungsabschnitt als in den Bügel
ragender Vorsprung bzw. als in den Bügel ragende Verlängerung
ist also eine Verdrehsicherung gebildet, die sicherstellt, dass
die Stiftaufnahme beispielsweise bei Einschrauben einer Befestigungsschraube
nicht um ihre Längsachse verdreht wird. Alternativ oder
zusätzlich ist als Verdrehsicherung auch denkbar, dass
die den Verbindungsstegen zugewandten Seitenflächen der
Stiftaufnahme zumindest abschnittsweise parallel zu den Verbindungsstegen
verlaufen, so dass ein Verdrehen der Stiftaufnahme um ihre Längsachse
begrenzt, insbesondere verhindert ist. Die Stiftaufnahme wird also zwischen
den Verbindungsstegen gegen eine Drehung fixiert. Sie kann z. B.
eine im Querschnitt rechteckige Form besitzen.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung kann an der der Stiftaufnahme zugewandten
Seite des Schenkels und/oder an der Stiftaufnahme ein Vorsprung
angeordnet sein, der bei Einsetzen eines Bauteils in den Aufnahmeschlitz
in eine Öffnung des Bauteils eingreift. Auf diese Weise
wird eine Verliersicherung gebildet, die sich auch bei einem anschließenden
Einführen des Befestigungsstifts in die Stiftaufnahme nicht
mehr ausklinken kann. So kann der beispielsweise als Rastvorsprung ausgebildete
Vorsprung bei einem Einschieben eines flachen Bauteils in den Aufnahmeschlitz
in der für den Befestigungsstift vorgesehenen Bauteilöffnung
verrasten, so dass die Vorrichtung anschließend nicht unerwünscht
von dem Bauteil abrutschen kann. Um ein Einführen des Bauteils
in den Aufnahmeschlitz zu ermöglichen, kann die Stiftaufnahme
zunächst in axialer Richtung ausreichend weit von dem Schenkel
weggedrückt werden. Anschließend bewegt sich die
Stiftaufnahme selbsttätig soweit wie möglich in
Richtung des Bauteils zurück, wobei der Vorsprung in der
Bauteilöffnung verrastet. Der Vorsprung kann beispielsweise ringförmig
oder asymmetrisch ausgebildet sein. Er kann insbesondere geeignete
Einführschrägen für das Bauteil besitzen.
Es ist auch eine Kombination dahingehend denkbar, dass der Vorsprung
beispielsweise eine ringförmige Grundform besitzt, die
an einer Seite mit einer Einführschräge versehen
ist.
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Um
die axiale Führung der Stiftaufnahme weiter zu verbessern,
können entlang jeder Seite der Stiftaufnahme auch mehr
als zwei Verbindungsstege verlaufen. Gemäß einer
weiteren, besonders praxisgemäßen Ausgestaltung
kann die Stiftaufnahme eine Schraubenmutter aufweisen. Der Befestigungsstift
ist dann also eine Gewindeschraube, die in die ein entsprechendes
Innengewinde aufweisende Schraubenaufnahme eingeschraubt wird. Die
Vorrichtung kann auch einen Befestigungsstift, beispielsweise eine
Befestigungsschraube, umfassen.
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Die
Vorrichtung kann aus einem Kunststoff bestehen. Sie besitzt dann
ein geringes Gewicht und ist nicht anfällig für
Korrosion. In besonders einfach und günstig herstellbarer
Weise kann die Vorrichtung in einem Spritzgussverfahren hergestellt
werden und beispielsweise einstückig ausgebildet sein.
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand
von Figuren näher erläutert. Es zeigen schematisch:
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1 eine
erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Seitenansicht,
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2 die
Vorrichtung aus 1 in einer ersten perspektivischen
Ansicht,
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3 die
Vorrichtung aus 1 in einer zweiten perspektivischen
Ansicht,
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4 die
Vorrichtung aus 1 in einem ersten Betriebszustand
in einer perspektivischen Ansicht,
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5 die
Vorrichtung aus 1 in einem zweiten Betriebszustand
in einer perspektivischen Ansicht,
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6 die
Vorrichtung aus 1 in einem dritten Betriebszustand
in einer perspektivischen Ansicht,
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7 die
Vorrichtung aus 6 in einer Seitenansicht,
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8 die
Vorrichtung aus den 6 und 7 in einer
vertikalen Schnittansicht,
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9 die
Vorrichtung aus 7 in einem weiteren Betriebszustand
in einer Seitenansicht,
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10 die
Vorrichtung aus 7 in einem weiteren Betriebszustand
in einer Seitenansicht,
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11 einen
Ausschnitt der Vorrichtung aus 1 in einer
perspektivischen Ansicht, und
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12 eine
Ansicht auf die Unterseite einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
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Soweit
nichts anderes angegeben ist, bezeichnen in den Figuren gleiche
Bezugszeichen gleiche Gegenstände. In den 1 bis 3 ist
in unterschiedlichen Darstellungen eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zur
Verbindung zweier Bauteile miteinander gezeigt. Sie besitzt einen
im Wesentlichen plattenförmigen Schenkel 12, der
eine kreisförmige zentrale Befestigungsöffnung 14 besitzt.
Der Schenkel 12 ist an seinem einen Ende mit einem vorliegend zweiteilig
ausgebildeten Bügel 16 verbunden. Der Schenkel 12 und
der Bügel 16 sind im Wesentlichen rechtwinklig
zueinander ausgerichtet und bilden einen L-förmigen Grundkörper.
Ausgehend von dem Schenkel 12 erstreckt sich eine längliche
zentrale Ausnehmung 18, die sich über den gesamten
Bügel 16 hindurch fortsetzt, so dass dieser zwei
parallel zueinander verlaufende Abschnitte besitzt, die über
einen Verbindungssteg 20 miteinander verbunden sind. Außerdem
besitzt die Vorrichtung 10 eine in dem in den 1 bis 3 gezeigten
Ausführungsbeispiel im Wesentlichen zylindrische Schraubenaufnahme 22.
Sie weist eine Schraubenöffnung 24 mit einem Innengewinde
auf, die mit der Befestigungsöffnung 14 des Schenkels 12 fluchtet.
In dem gezeigten Beispiel ist das Innengewinde der Schraubenöffnung 24 in
Richtung der Längsachse der Schraubenaufnahme 22 durch
diese vollständig hindurchgeführt. Die Schraubenaufnahme 22 ist
an ihrer dem Bügel 16 abgewandten Seite mit einem
dem Bügel 16 gegenüberliegenden in seiner
Grundform plattenförmigen Befestigungsabschnitt 26 verbunden.
Der Befestigungsabschnitt 26 ist weitgehend parallel zu
den beiden Abschnitten des Bügels 16 ausgerichtet.
An ihrer dem Bügel 16 zugewandten Seite besitzt
die Schraubenaufnahme 22 weiterhin einen länglichen Sicherungsabschnitt 28,
der in die Ausnehmung 18 hineinragt. Dadurch ist eine Drehung
der Stiftaufnahme 22 um ihre Längsachse begrenzt.
Der Schenkel 12 und die Stiftaufnahme 22 gemeinsam
mit ihrem Sicherungsabschnitt 28 begrenzen zwischen sich
einen Aufnahmeschlitz 30, in den ein in den 1 bis 3 nicht
dargestelltes flaches Bauteil eingeführt werden kann. Um
das Einführen zu erleichtern, besitzt der Befestigungsabschnitt 26 an
seinem äußeren Ende eine Einführschräge 32.
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Weiterhin
verlaufen entlang zwei gegenüberliegender Seiten der Stiftaufnahme 22 jeweils
zwei Führungsstege 34, 36. Sie sind mit
ihrem einen Ende mit dem Befestigungsabschnitt 26 und mit
ihrem anderen Ende mit dem Bügel 16 verbunden.
Im Bereich ihrer Anbindung an den Befestigungsabschnitt 26 einerseits
und an den Bügel 16 andererseits verjüngen sich
die Führungsstege 34, 36 derart, dass
sie im Bereich ihrer Anbindung ähnlich wie ein Filmgelenk schwenkbar
sind. Die Längsachsen der Führungsstege 34, 36 verlaufen
jeweils parallel zueinander. Darüber hinaus ist an der
dem Aufnahmeschlitz 30 zugeordneten Unterseite des Schenkels 12 ein
Vorsprung 38 mit ringförmiger Grundform angeordnet. Zu
dem offenen Ende des Aufnahmeschlitzes 30 hin besitzt der
Vorsprung 38 eine Abschrägung 40, die ebenfalls
das Einsetzen eines Bauteils in den Aufnahmeschlitz 30 erleichtert.
In dem gezeigten Beispiel ist der Vorsprung 38 als Ansatz
an der Befestigungsöffnung 14 des Schenkels 12 ausgebildet.
Der Vorsprung 38 mit seiner Abschrägung 40 ist
gut in der vergrößerten Ausschnittsdarstellung
in 11 zu erkennen.
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Die
Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung soll
nun anhand der 4 bis 10 näher erläutert
werden. In 4 ist der erste Schritt zur Verbindung
zweier Bauteile miteinander dargestellt, wobei ein erstes Bauteil,
in dem gezeigten Beispiel ein Fahrzeugblech, ausschnittsweise bei
dem Bezugszeichen 42 gezeigt ist. Das Blech 42 besitzt
eine kreisförmige Befestigungsöffnung 44.
Die Vorrichtung 10 wird nun in Richtung des in 4 bei
dem Bezugszeichen 46 gezeigten Pfeils so auf das Bauteil 42 aufgeschoben,
dass dieses in den Aufnahmeschlitz 30 gelangt. Dabei wird
zunächst die Schraubenaufnahme 22 in axialer Richtung
etwas von dem Schenkel 12 nach unten weg gedrückt,
so dass das Blech 42 an dem Vorsprung 38 vorbeigelangen
kann. Sobald die Öffnung 44 in dem Blech 42 mit
der Befestigungsöffnung 14 des Schenkels 12 fluchtet,
verrastet der Vorsprung 38 in der Bauteilöffnung 44 und
die Klammer 10 ist verliersicher auf dem ersten Bauteil 42 gehalten.
Dieser Zustand ist in 5 dargestellt. Anschließend
kann ein bei dem Bezugszeichen 48 gezeigtes zweites Bauteil,
beispielsweise ein Verkleidungsteil 48, welches ebenfalls
eine Befestigungsöffnung 50 aufweist, auf die
durch die Oberseite des Schenkels gebildete Anlagefläche 52 so
angesetzt werden, dass die Bauteilöffnung 50 mit
der Schenkelöffnung 14 fluchtet. Anschließend
wird in 5 von oben eine Befestigungsschraube 54 zunächst
durch die Öffnung 50 des zweiten Bauteils 48,
dann durch die Schenkelöffnung 14 und durch die Öffnung 44 des
ersten Bauteils 42 hindurch bis in die Schraubenaufnahme 22 geführt
und in dieser verschraubt. Der verschraubte Zustand ist in 6 dargestellt.
In diesem Zustand sind die beiden Bauteile 48, 42 fest
miteinander verbunden. In 7 ist der
in 6 gezeigte Betriebszustand in einer Seitenansicht
und in 8 in einer vertikalen Schnittansicht gezeigt.
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In
den 9 und 10 ist derselbe Betriebszustand
wie in den 6 bis 8 dargestellt, wobei
jedoch das erste Bauteil 42 jeweils eine größere
Dicke aufweist. Zu erkennen ist, dass zur Anpassung an die unterschiedlichen
Bauteildicken die Schraubenaufnahme 22 in Richtung ihrer
Längsachse nach unten von dem Schenkel 12 weg
gedrückt wurde, so dass der Aufnahmeschlitz 30 entsprechend
der jeweiligen Blechdicke vergrößert ist. Die Führung
der Schraubenaufnahme 22 wird dabei durch die Führungsstege 34, 36 gewährleistet.
Insbesondere verschwenken diese im Bereich ihrer Anbindung an den
Befestigungsabschnitt 26 einerseits bzw. den Bügel 16 andererseits,
wie dies aus einem Vergleich insbesondere der 7, 9 und 10 gut
zu erkennen ist. Ebenfalls zu erkennen ist, dass die Längsachsen
der Führungsstege 34, 36 und die Längsachsen
der zwischen ihren jeweiligen Anbindungen verlaufenden Abschnitte
des Befestigungsabschnitts 26 einerseits und des Bügels 16 andererseits
in jeder der axialen Stellungen der Schraubenaufnahme 22 ein
Parallelogramm bilden. Durch diese Parallelogrammführung
wird in zuverlässiger und einfacher Weise eine axiale Verschiebbarkeit
der Schraubenaufnahme 22 sichergestellt, ohne dass diese
gegenüber ihrer Längsachse verkippen kann. Die
Klammer 10 besitzt eine hohe Toleranz bezüglich unterschiedlicher
Bauteildicken, wobei gleichzeitig die Montage mittels der Schraube 54 bei
jeder Bauteildicke in einfacher Weise möglich ist.
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In 12 ist
in einer Ansicht von unten ein Ausführungsbeispiel einer
anderen erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 gezeigt.
Diese Vorrichtung 10 entspricht weitgehend der in den 1 bis 3 gezeigten
Vorrichtung 10. Im Unterschied besitzt die Schraubenaufnahme 22 bei
diesem Ausführungsbeispiel jedoch keine zylindrische Grundform,
sondern ist im Querschnitt rechteckig, insbesondere quadratisch
ausgebildet. Diese Ausbildung der Schraubenaufnahme 22 gewährleistet
eine Fixierung der Schraubenaufnahme 22 zwischen den Führungsstegen 34, 36,
so dass eine Drehung der Schraubenaufnahme 22 um ihre Längsachse
begrenzt ist.
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Die
in dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel dargestellten
erfindungsgemäßen Befestigungsklammern 10 sind
einstückig aus einem Kunststoff in einem Spritzgussverfahren
hergestellt worden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1375934
A1 [0002]
- - WO 2006/024527 A1 [0003]