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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung gehört zum technischen Gebiet der Leistungsbatterien und betrifft insbesondere einen erweiterbaren Leistungsbatteriesatz.
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HINTERGRUND
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Mit der Entwicklung der neuen Energieindustrie ist die Anwendung eines Elektroautos immer breiter. Eine Lithium-Ionen-Batterie mit weichem Gehäuse weist Vorteile hinsichtlich des geringen Gewichts, der hohen spezifischen Kapazität, der guten Sicherheitsleistung, des kleinen Innenwiderstands, des flexiblen Designs und dergleichen auf und wird daher auf dem Markt weit verbreitet. Natürlich wurde der Verbesserung einer Energiedichte eines Batteriesystems immer mehr Aufmerksamkeit geschenkt. Die meisten bestehenden Batteriesysteme werden durch Verbinden mehrerer Batteriemodule in Reihe gebildet und eine Anzahl der Batteriemodule und eine Anzahl von Batterieeinheiten, die in den Batteriemodulen enthalten sind, werden gemäß der Lade-/Entladekapazität eingestellt, die von einem Batteriesatz benötigt wird. Das heißt, wenn das Batteriesystem durch Verbinden mehrerer Batterieeinheiten in Reihe oder parallel aufgebaut wird, wird das Batteriemodul, das durch Verbinden der mehreren Batterieeinheiten in Reihe oder parallel gebildet wird, im Allgemeinen zuerst aufgebaut und dann wird das Batteriesystem durch Verbinden der mehreren Batteriemodule in Reihe aufgebaut.
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Die meisten der bestehenden Batteriesysteme bestehen aus den mehreren Batteriemodulen, die Batteriemodule werden durch Reihenkupferstäbe verbunden, was die Anzahl der Verbindungen zwischen den Batteriemodulen erhöht hat, wenn ein Elektrofahrzeug betrieben wird, kann ein unerwarteter Stoß und eine unerwartete Vibration während des Betriebs auf die Batteriemodule einwirken. In diesem Fall kann eine elektrische Verbindung zwischen den Batteriemodulen gelöst oder getrennt werden oder das Gehäuse, das die Batteriemodule trägt, kann verformt werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Angesichts dessen zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, einen erweiterbaren Leistungsbatteriesatz vorzuschlagen, um die obigen Probleme zu lösen.
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Um den oben beschriebenen Zweck zu erreichen, wird das technische Schema der vorliegenden Erfindung auf folgende Weise erreicht.
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Ein erweiterbarer Leistungsbatteriesatz wird bereitgestellt. Der erweiterbare Leistungsbatteriesatz beinhaltet Batteriemodule, ein Gehäuse und feste Endplatten. Mehrere Batterieeinheitsstapel sind innerhalb des Batteriemoduls aufgenommen, das Gehäuse umgibt das Batteriemodul außen, mehrere Batteriemodule sind sequentiell in einer gleichen Richtung verbunden, um den Batteriesatz zu bilden, zwei benachbarte Batteriemodule sind durch eine feste Endplatte verbunden und mehrere Batteriesätze sind mit einem unteren Kastenkörper durch einen festen Bolzen verbunden, um ein Batteriesystem zu bilden.
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Ferner beinhaltet der Batteriesatz ein erstes Modul und ein zweites Modul, die durch die feste Endplatte verbunden sind, die mehreren Batterieeinheitsstapel sind innerhalb des ersten Moduls und des zweiten Moduls aufgenommen, in jedem Batterieeinheitsstapel ist eine Anzahl von Batterieeinheiten konsistent, eine parallele Verbindungsweise ist konsistent, eine Anzahl der Batterieeinheiten in Reihe ist eine ungerade Zahl und eine Polaritätsausleitung des ersten Moduls und eine Polaritätsausleitung des zweiten Moduls sind in einem diagonalen Azimut gebildet und ein Isolierelement umgibt die Vielzahl von Batterieeinheitsstapeln außen.
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Ferner befindet sich ein unteres Gehäuse des Gehäuses unter dem Batteriemodul und das untere Gehäuse ist abwechselnd mit der festen Endplatte verbunden.
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Ferner sind die feste Endplatte und das Gehäuse beide aus einer Aluminiumlegierung hergestellt.
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Ferner ist eine Struktur des zweiten Moduls die gleiche wie eine Struktur des ersten Moduls, zwei Endoberflächen des ersten Moduls sind mit einer Endoberflächenbegrenzung bereitgestellt, eine Oberseite des ersten Moduls ist mit einer oberen Oberflächenbegrenzung bereitgestellt, die obere Oberflächenbegrenzung wird zum Begrenzen einer Position einer oberen Abdeckung des Gehäuses verwendet, eine Seite des unteren Gehäuses ist mit einer seitlichen Oberflächenbegrenzung bereitgestellt und die seitliche Oberflächenbegrenzung und die Endoberflächenbegrenzung sind passgenau montiert.
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Ferner ist eine Endoberfläche des ersten Moduls mit einem ersten Positionierungsstab bereitgestellt, die feste Endplatte ist mit einem Positionierungsloch bereitgestellt und der erste Positionierungsstab ist in das Positionierungsloch eingesetzt.
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Ferner ist die feste Endplatte mit einem Hebeloch bereitgestellt.
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Ferner sind positive und negative Polaritäten der mehreren Batterieeinheitsstapel innerhalb des ersten Moduls und des zweiten Moduls entgegengesetzt und eine Ausrichtung einer ersten Polaritätsausleitung des ersten Moduls unterscheidet sich von einer Ausrichtung einer zweiten Polaritätsausleitung des zweiten Moduls und die erste Polaritätsausleitung des ersten Moduls und die zweite Polaritätsausleitung des zweiten Moduls weisen eine gekreuzte Struktur auf.
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Ferner ist die zweite Polaritätsausleitung des zweiten Moduls höher als die erste Polaritätsausleitung des ersten Moduls und haftet an dieser, und die zweite Polaritätsausleitung und die erste Polaritätsausleitung sind durch einen Bolzen verbunden, um eine Reihenschaltung zu bilden.
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Im Vergleich zum Stand der Technik weist der in der vorliegenden Erfindung beschriebene erweiterbare Leistungsbatteriesatz die folgenden Vorteile auf.
- (1) Im in der vorliegenden Erfindung beschriebenen erweiterbaren Leistungsbatteriesatz kann das Innere der Batteriesätze durch einen Bolzen in Reihe geschaltet werden, die Verwendung von Reihenkupferstäben wird vermieden, im Vergleich zu einem herkömmlichen Batteriesystem, bei dem mehrere Batteriemodule angeordnet sind, eine Anzahl der Reihenkupferstäbe unter den Batteriemodulen wird eingespart und ein Innenwiderstand, der in einem Reihenschaltungsprozess erzeugt wird, wird verringert.
- (2) Im in der vorliegenden Erfindung beschriebenen erweiterbaren Leistungsbatteriesatz sind zwei benachbarte Batteriemodule mit der festen Endplatte durch das Gehäuse verbunden, um ein Ganzes zu bilden, so dass die mechanische Steifigkeit eines gesamten Batteriesatzes verbessert wird, die Verwendung von Strukturträgern im Batteriesystem kann verringert werden, die Raumnutzungsrate des Batteriesystems wird verbessert und eine Energiedichte des Systems wird erhöht.
- (3) Im in der vorliegenden Erfindung beschriebenen erweiterbaren Leistungsbatteriesatz ist das bereitgestellte Gehäuse in der Lage, in einem Prozess eines Fahrens eines Automobils einen externen Faktor zu verhindern, der unter verschiedenen Betriebsumgebungen oder anderen Strukturen, die aus einer elektrischen Kernanordnung bestehen, eine physische Beschädigung eines elektrischen Kerns der Batteriemodule verursacht, und die Leistungsverschlechterung der Batterie oder die Stabilitätsabnahme der Batterie zu vermeiden.
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Figurenliste
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Die Zeichnungen, die einen Teil der vorliegenden Erfindung bilden, werden zum Bereitstellen eines weiteren Verständnisses der vorliegenden Erfindung verwendet, und die schematischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und deren Beschreibung werden zum Erläutern der vorliegenden Erfindung verwendet und stellen keine unangemessene Einschränkung der vorliegenden Erfindung dar. In den Zeichnungen zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschriebenen Batteriesystems;
- 2 eine schematische Darstellung eines in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschriebenen erweiterbaren Leistungsbatteriesatzes;
- 3 eine schematische Explosionsdarstellung eines in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschriebenen erweiterbaren Leistungsbatteriesatzes;
- 4 eine schematische Darstellung eines in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschriebenen ersten Moduls;
- 5 eine schematische Darstellung eines in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschriebenen zweiten Moduls; und
- 6 eine schematische Darstellung einer Positionsbeziehung zwischen einer ersten Polaritätsausleitung und einer zweiten Polaritätsausleitung, die in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Batteriesatz;
- 11
- erstes Modul;
- 111
- erste Polaritätsausleitung;
- 112
- erster Positionierungsstab;
- 113
- Endoberflächenbegrenzung;
- 114
- obere Oberflächenbegrenzung;
- 12
- zweites Modul;
- 121
- zweite Polaritätsausleitung;
- 122
- zweiter Positionierungsstab;
- 13
- feste Endplatte;
- 131
- Positionierungsloch;
- 132
- Hebeloch;
- 14
- obere Abdeckung;
- 15
- unteres Gehäuse;
- 151
- seitliche Oberflächenbegrenzung;
- 2
- fester Bolzen;
- 3
- unterer Kastenkörper;
- 31-
- Gewindeloch.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Es ist anzumerken, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und Merkmale in den Ausführungsformen ohne Konflikt miteinander kombiniert werden können.
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Bei der Beschreibung der vorliegenden Erfindung versteht es sich, dass eine Ausrichtung oder eine Positionsbeziehung, die durch die Begriffe „Mitte“, „längs“, „quer“, „obere“, „untere“, „vorne“, „hinten“, „links“, „rechts“, „vertikal“, „horizontal“, „oben“, „unten“, „innere“, „äußere“ und dergleichen angegeben wird, auf einer Ausrichtung oder einer Positionsbeziehung basiert, die in den Zeichnungen gezeigt wird, und nur zum Erleichtern der Beschreibung der vorliegenden Erfindung und zum Vereinfachen der Beschreibung verwendet wird, und nicht dazu gedacht ist, anzugeben oder anzudeuten, dass die angegebene Vorrichtung oder das angegebene Element eine spezifische Ausrichtung aufweisen muss und in der spezifischen Ausrichtung aufgebaut und betrieben werden muss, und daher nicht als Einschränkung der vorliegenden Erfindung auszulegen ist. Außerdem werden die Begriffe „erste“, „zweite“ usw. nur zu beschreibenden Zwecken verwendet und sind nicht so auszulegen, dass sie relative Bedeutung angeben oder implizieren oder eine Anzahl von angegebenen technischen Merkmalen implizit angeben. Somit kann ein als „erste“, „zweite“ usw. definiertes Merkmal explizit oder implizit eines oder mehrere dieser Merkmale beinhalten. In der Beschreibung der vorliegenden Erfindung bedeutet „mehrere“, sofern nicht anders angegeben, zwei oder mehr als zwei.
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In der Beschreibung der vorliegenden Erfindung ist anzumerken, dass die Begriffe „montiert“, „zusammengefügt“ und „verbunden“ in einem weiten Sinn zu verstehen sind, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben und begrenzt. Zum Beispiel kann sich der Begriff „verbunden“ auf „sicher verbunden“, „lösbar verbunden“ oder „integral verbunden“ beziehen, kann sich auf „mechanisch verbunden“ oder „elektrisch verbunden“ beziehen oder kann sich auf „direkt verbunden“, „indirekt durch einen Zwischenverbinder verbunden“ oder „innerhalb zweier Elemente verbunden“ beziehen. Die spezifischen Bedeutungen der obigen Begriffe in der vorliegenden Erfindung können durch spezifische Umstände für den Durchschnittsfachmann verstanden werden.
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Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen und in Verbindung mit Ausführungsformen ausführlich beschrieben.
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Ein erweiterbarer Leistungsbatteriesatz wird bereitgestellt. Wie in den 1 bis 6 gezeigt, beinhaltet der erweiterbare Leistungsbatteriesatz ein Batteriemodul, ein Gehäuse und eine feste Endplatte. Mehrere Batterieeinheitsstapel sind innerhalb des Batteriemoduls aufgenommen, das Gehäuse umgibt das Batteriemodul außen, mehrere Batteriemodule sind sequentiell in einer gleichen Richtung verbunden, um den Batteriesatz 1 zu bilden, zwei benachbarte Batteriemodule sind durch die feste Endplatte verbunden und mehrere Batteriesätze 1 sind mit einem unteren Kastenkörper 3 durch einen festen Bolzen 2 verbunden, um ein Batteriesystem zu bilden.
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Wie in 1 gezeigt, können die mehreren Batteriesätze 1 im Batteriesystem gemäß der Anforderung der elektrischen Größe angeordnet sein, aber mindestens 2 Batteriesätze 1 sind enthalten, ein Durchgangsloch ist auf der festen Endplatte 13 auf den Batteriesätzen 1 angeordnet, der feste Bolzen 2 ist an einem Gewindeloch 31 des unteren Kastenkörpers 3 durch das Durchgangsloch befestigt, das Innere der Batteriesätze 1 kann durch einen Bolzen in Reihe geschaltet werden, die Verwendung von Reihenkupferstäben wird vermieden, im Vergleich zu einem herkömmlichen Batteriesystem, bei dem mehrere Batteriemodule angeordnet sind, eine Anzahl der Reihenkupferstäbe unter den Batteriemodulen wird eingespart und ein Innenwiderstand, der in einem Reihenschaltungsprozess erzeugt wird, wird verringert.
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Eine Anzahl der Batteriemodule in den Batteriesätzen 1 beträgt mindestens zwei.
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Wie in 2 gezeigt, sind zwei benachbarte Batteriemodule miteinander durch die feste Endplatte verbunden, um ein Ganzes zu bilden, so dass die mechanische Steifigkeit eines gesamten Batteriesatzes verbessert wird, die Verwendung von Strukturträgern im Batteriesystem kann verringert werden, die Raumnutzungsrate des Batteriesystems wird verbessert und eine Energiedichte des Systems wird erhöht.
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Vorzugsweise beinhaltet, wie in 3 gezeigt, der Batteriesatz 1 ein erstes Modul 11, ein zweites Modul 12 und die feste Endplatte 13, das Gehäuse beinhaltet eine obere Abdeckung 14 und ein unteres Gehäuse 15, eine Anzahl des ersten Moduls 11 und des zweiten Moduls 12 innerhalb des Batteriesatzes 1 kann gemäß der Größe des Systems definiert werden, aber der Batteriesatz 1 beinhaltet mindestens ein erstes Modul 11 und ein zweites Modul 12. Die mehreren Batterieeinheitsstapel sind innerhalb des ersten Moduls 11 und des zweiten Moduls 12 aufgenommen, in den mehreren Batterieeinheitsstapeln ist eine Anzahl von Batterieeinheiten konsistent, eine parallele Verbindungsweise ist konsistent, eine Anzahl der Batterieeinheiten in Reihe ist eine ungerade Zahl und eine diagonale azimutale Polaritätsausleitung ist gebildet und ein Isolierelement umgibt die Vielzahl von Batterieeinheitsstapeln außen. Vorzugsweise ist das Isolierelement eine Glimmerplatte. Das Gehäuse weist eine integrierte Struktur auf, die durch Schweißen der oberen Abdeckung 14 und des unteren Gehäuses 15 gebildet wird, jedes erste Modul 11 und jedes zweite Modul 12 sind von einem Gehäuse umgeben, die Halterung des Gehäuses ermöglicht es der Leistungsbatterie, eine gute Stabilität zu haben, das untere Gehäuse 15 und die feste Endplatte 13 sind abwechselnd verbunden und bilden durch die Annahme eines Schweißmodus ein einheitliches Ganzes, so dass die strukturelle Festigkeit und die Steifigkeit des gesamten Batteriesatzes 1 für alle Arbeitsbedingungen eines Fahrens eines Automobils geeignet sind. Darüber hinaus ist das Gehäuse in der Lage, in einem Prozess des Fahrens des Automobils einen externen Faktor unter verschiedenen Betriebsumgebungen oder anderen Strukturen, die aus einer elektrischen Kernanordnung bestehen, eine physische Beschädigung eines elektrischen Kerns der Batteriemodule zu verhindern und die Leistungsverschlechterung der Batterie oder die Stabilitätsabnahme der Batterie zu vermeiden.
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Die feste Endplatte 13, die obere Abdeckung 14 und das untere Gehäuse 15 sind alle aus einer leichten Aluminiumlegierung hergestellt, so dass eine Energiedichte des Batteriesatzes verbessert wird. Die feste Endplatte 13, die obere Abdeckung 14 und das untere Gehäuse 15 können in einem Extrusionsmodus ausgebildet werden, das untere Gehäuse 15 kann in einem Biegemodus ausgebildet werden, der Bearbeitungsprozess ist einfach und die Massenproduktion ist einfach zu erreichen. Das Gehäuse und die feste Endplatte 13 sind abwechselnd montiert, der Längenraum des Batteriesatzes kann eingespart werden, das Gesamtgewicht des Batteriesatzes wird verringert und somit werden die Raumnutzungsrate und die Energiedichte verbessert.
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Wie in den 4 und 5 gezeigt, ist eine Struktur des zweiten Moduls 12 die gleiche wie eine Struktur des ersten Moduls 11, zwei Endoberflächen des ersten Moduls 11 sind mit einer Endoberflächenbegrenzung 113 bereitgestellt, eine Oberseite des ersten Moduls ist mit einer oberen Oberflächenbegrenzung 114 bereitgestellt, die obere Oberflächenbegrenzung 114 wird zum Begrenzen einer Montageposition der oberen Abdeckung 14 verwendet, so dass die obere Abdeckung 14 an ihrem Platz montiert ist, eine Seite des unteren Gehäuses 15 ist mit einer seitlichen Oberflächenbegrenzung 151 bereitgestellt und die seitliche Oberflächenbegrenzung 151 und die Endoberflächenbegrenzung 113 sind passgenau montiert, um eine Montageausrichtung des unteren Gehäuses 15 zu begrenzen.
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Eine Endoberfläche des ersten Moduls 11 ist mit einem ersten Positionierungsstab 112 bereitgestellt, die feste Endplatte 13 ist mit einem Positionierungsloch 131 bereitgestellt und der erste Positionierungsstab 112 ist in das Positionierungsloch 131 eingesetzt, um eine relative Position des ersten Moduls 11 und der festen Endplatte 13 zu positionieren. Eine Endoberfläche des zweiten Moduls 12 ist mit einem zweiten Positionierungsstab 122 bereitgestellt und der zweite Positionierungsstab 122 und der erste Positionierungsstab 112 sind in einer Funktion und einem Montageverfahren die gleichen. Die feste Endplatte 13 ist mit einem Hebeloch 132 bereitgestellt, so dass das Modul einfach zu übertragen oder zu montieren ist.
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Positive und negative Polaritäten der mehreren Batterieeinheitsstapel innerhalb des ersten Moduls 11 und des zweiten Moduls 12 sind entgegengesetzt und eine Ausrichtung einer ersten Polaritätsausleitung 111 des ersten Moduls 11 unterscheidet sich von einer Ausrichtung einer zweiten Polaritätsausleitung 121 des zweiten Moduls 12 und die erste Polaritätsausleitung des ersten Moduls und die zweite Polaritätsausleitung des zweiten Moduls weisen eine gekreuzte Struktur auf und daher kann sichergestellt werden, dass das erste Modul 11 und das zweite Modul 12 in unterschiedlichen Polaritäten verbunden werden können, um eine Reihenstruktur zu bilden. Wie in 6 gezeigt, ist die zweite Polaritätsausleitung 121 des zweiten Moduls 12 höher als die erste Polaritätsausleitung 111 des ersten Moduls 11 und passt sich an diese an, und die zweite Polaritätsausleitung und die erste Polaritätsausleitung können durch einen Bolzen in Reihe geschaltet werden, die Verwendung von Reihenkupferstäben wird vermieden, im Vergleich zu einem herkömmlichen Batteriesystem, bei dem mehrere Batteriemodule angeordnet sind, eine Anzahl der Reihenkupferstäbe unter den Batteriemodulen wird eingespart und ein Innenwiderstand, der in einem Reihenschaltungsprozess erzeugt wird, wird verringert.
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Die vorstehend genannten Inhalte sind nur eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und schränken die vorliegende Erfindung nicht ein, und jegliche Modifikation, äquivalenter Austausch, Verbesserung und dergleichen, die innerhalb des Gedankens und des Prinzips der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden, sollten innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung enthalten sein.
