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Die Erfindung betrifft ein Lenkrad-Gassackmodul sowie ein Fahrzeuglenkrad mit einem Lenkrad-Gassackmodul.
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Es sind Lenkrad-Gassackmodule bekannt, bei denen der Gassack nicht senkrecht zu einer Ebene des Lenkradkranzes direkt in Richtung zum Fahrzeuginsassen aus seinem Gassackmodul austritt, sondern quer zu einer Drehachse des Lenkrads, und sich dann durch den Lenkradkranz hindurch auf eine Vorderseite des Lenkrads entfaltet.
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Bei diesem Design bleibt das Modulgehäuse des Lenkrad-Gassackmoduls nach oben zur Vorderseite des Lenkrads hin geschlossen und muss an dieser Stelle möglichst stabil und verformungsarm sein, um die Austrittsbewegung des Gassacks optimal unterstützen zu können. Um den Gassack einfach im Modulgehäuse platzieren zu können, ist dieses meist zweiteilig ausgebildet und weist eine Abdeckung und einen Generatorträger auf. Die Abdeckung muss stabil am Generatorträger fixiert sein.
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Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem derartigen Lenkrad-Gassackmodul eine platzsparende, sichere und kostengünstige Verbindung der Bauteile des Modulgehäuses zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Lenkrad-Gassackmodul gelöst, das ein Gehäuse hat, das eine Abdeckung und einen Generatorträger umfasst, wobei der Generatorträger einen Boden mit einer Aufnahmestruktur für einen Gasgenerator und die Abdeckung einen Deckelabschnitt aufweist, der gegenüber dem Boden angeordnet ist, und seitlich zwischen dem Boden des Generatorträgers und dem Deckelabschnitt der Abdeckung eine Austrittsöffnung für einen Gassack ausgebildet ist, wobei die Abdeckung einen Seitenwandabschnitt aufweist, an dessen dem Boden nahen Ende eine erste Einhängestruktur ausgebildet ist, und der Generatorträger am Boden eine zweite Einhängestruktur aufweist, die mit der ersten Einhängestruktur zusammenwirkt, und die Einhängestrukturen die Abdeckung mit dem Generatorträger verbinden und ein Schwenklager bilden, um das der Deckelabschnitt nach dem Einsetzen der Einhängestrukturen ineinander zum Boden geschwenkt werden kann, wobei die Einhängestrukturen an einer der Austrittsöffnung entgegengesetzten Seite des Gehäuses angeordnet sind.
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Die ineinandergreifenden Einhängestrukturen benötigen deutlich weniger Platz als eine herkömmlich verwendete Schraub- oder Rastverbindung, sodass der begrenzte Bauraum im Lenkrad besser genutzt werden kann. Dennoch ist durch die Möglichkeit, die Abdeckung gegenüber dem Generatorträger zu verschwenken, ein Innenraum des Gehäuses gut zugänglich, um beispielsweise den Gasgenerator und den zusammengefalteten Gassack dort anzuordnen.
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Es hat sich als ausreichend erwiesen, die erste und zweite Einhängestruktur als lösbare Verbindung nur ineinander zu stecken und nicht noch anderweitig aneinander zu befestigen.
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Die zweite Einhängestruktur ist bevorzugt an einer Unterseite des Bodens des Generatorträgers angeordnet, die im eingebauten Zustand des Lenkrad-Gassackmoduls zu einem Nabenbereich des Fahrzeuglenkrads gerichtet ist.
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Bevor die beiden Einhängestrukturen miteinander verbunden werden, sind die Abdeckung und der Generatorträger insbesondere separate Bauteile, die dementsprechend auch separat voneinander gefertigt werden können.
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Vorzugsweise hintergreift das dem Boden nahe freie Ende des Seitenwandabschnitts die Unterseite des Bodens des Generatorträgers.
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Die Einhängestrukturen lassen sich kostengünstig realisieren. Beispielsweise kann eine der Einhängestrukturen durch wenigstens einen Vorsprung und die andere Einhängestruktur durch wenigstens eine korrespondierende Ausnehmung gebildet sein, in die der wenigstens eine Vorsprung eingreift. Der Vorsprung kann etwa als Haken oder als Lasche und die Ausnehmung als Vertiefung oder Schlitz realisiert sein.
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In einer ersten bevorzugten Variante ist die erste Einhängestruktur als Haken an dem dem Boden nahen freien Ende des Seitenwandabschnitts ausgebildet. Dementsprechend hat der Boden des Generatorträger eine Vertiefung an seiner Unterseite oder eine Öffnung als zweite Einhängestruktur, in die dieser Haken eingreift, um die beiden Einhängestrukturen miteinander zu verbinden.
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In einer zweiten bevorzugten Variante weist das dem Boden nahe freie Ende des Seitenwandabschnitts einen Schlitz oder eine Ausnehmung als erste Einhängestruktur auf, in die eine vom Boden des Generatorträgers nach außen abstehende Lasche oder ein Vorsprung als zweite Einhängestruktur eingreift.
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Vorzugsweise ist die erste Einhängestruktur einstückig mit der Abdeckung und die zweite Einhängestruktur einstückig mit dem Generatorträger ausgebildet, um die Fertigung zu vereinfachen. Dies ist sowohl bei einem aus Kunststoff gefertigten Gehäuse als auch bei einem aus Metall gefertigten Gehäuse möglich. Im zweiten Fall werden die Einhängestrukturen vorzugsweise durch Stanzen und/oder Umformen hergestellt.
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Um die Abdeckung zusätzlich am Generatorträger zu fixieren, kann die Abdeckung mit dem Generatorträger beabstandet von den Einhängestrukturen, insbesondere im Bereich angrenzend an die Austrittsöffnung, fest verbunden, insbesondere verschraubt, sein.
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Neben dem Seitenwandabschnitt, der die erste Einhängestruktur trägt, weist die Abdeckung an ihren an den Seitenwandabschnitt anschließenden Seiten vorzugsweise Wandabschnitte auf, die an vom Boden in Richtung Abdeckung abstehende Seitenwandbereichen des Generatorträgers angrenzen, wenn die Abdeckung in ihrer zum Boden verschwenkten Position ist.
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Die Verschraubung kann vorteilhaft an diesen Wandabschnitten der Abdeckung und Seitenwandbereichen des Generatorträgers erfolgen. An diesen seitlich der Einhängestrukturen gelegenen Stellen ist normalerweise ausreichend Bauraum z.B. für Einschraubbuchsen vorhanden.
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Zur Stabilisierung der Abdeckung kann der Seitenwandabschnitt der Abdeckung an einer vom Boden abstehenden Seitenwand des Generatorträgers anliegen, der den Seitenwandabschnitt der Abdeckung abstützt.
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Vorzugsweise sind mehrere erste und zweite Einhängestrukturen in Richtung einer Mittelachse des Schwenklagers vorgesehen, die eine Schwenkachse des Schwenklagers bildet. Die jeweiligen Einhängestrukturen sind jeweils auf einer Geraden angeordnet, wobei im eingehängten Zustand diese Geraden zusammenfallen und die Mittelachse des Schwenklagers bilden.
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In einer möglichen Ausführung hat der Seitenwandabschnitt an dem dem Boden nahen Ende zwei Längsstege, die in jeweils einer ersten Einhängestruktur enden, die auf einer Geraden liegen. Der Generatorträger weist dementsprechend zwei passende zweite Einhängestrukturen auf, die ebenfalls auf einer Geraden angeordnet sind.
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Um die Einhängestrukturen zu stabilisieren, ist in einer bevorzugten Variante ein Konterelement vorhanden, das die Einhängestrukturen gegen Lösen sichert. Das Konterelement kann beispielsweise ein geeignetes Bauteil mit wenigstens einer Ausnehmung oder Schlitz sein, um z.B. eine abstehende Lasche des Generatorträgers aufnehmen und so vor einem Aufbiegen schützen.
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In einer ersten Option ist das Konterelement ein Bauteil in einem Nabenbereich eines Lenkrads, das in einem am Lenkrad montierten Zustand des Lenkrad-Gassackmoduls von außen am Generatorträger anliegt. Das Bauteil kann einstückiger Teil einer Lenkradnabe sein und beispielsweise geeignete Vertiefungen aufweisen, in die der Vorsprung oder die Lasche einer der Einhängestrukturen am Generatorträger hineinragt.
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In einer zweiten Option ist das Konterelement ein insbesondere vom Nabenbereich, von der Abdeckung und vom Generatorträger separates Bauteil, das von außen am Generatorträger, insbesondere an dessen Unterseite, anliegt und das optional Befestigungselemente aufweist, um den Generatorträger in einem Nabenbereich eines Lenkrads zu befestigen. Beispielsweise kann das Konterelement ein mit wenigstens einer Öffnung versehenes Blech sein.
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Die oben genannte Aufgabe wird auch mit einem Fahrzeuglenkrad mit einem oben beschriebenen Lenkrad-Gassackmodul gelöst, wobei die Einhängestrukturen im Bereich einer 6-Uhr-Position des Fahrzeuglenkrads angeordnet sind.
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Die Austrittsöffnung für den Gassack befindet sich in der Regel an der 12-Uhr-Position (alle Positionsangaben beziehen sich auf ein auf Geradeausfahrt ausgerichtetes Fahrzeuglenkrad).
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Normalerweise ist das Raumangebot im Lenkrad an der 3-Uhr-Position und der 9-Uhr-Position ausreichend groß, um den Platzbedarf einer Verschraubung der Abdeckung mit dem Generatorträger zu erfüllen. An der 6-Uhr-Position ist jedoch der Bauraum meist begrenzt, sodass die Einhängestrukturen, die weniger Raum benötigen als eine Verschraubung, an dieser Stelle vorteilhaft sind. In einer bevorzugten Variante werden die Einhängestrukturen an der 6-Uhr-Position mit jeweils einer Verschraubung an der 3-Uhr-Position und an der 9-Uhr-Position kombiniert.
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Die Austrittsöffnung an der 12-Uhr-Position kann hingegen offen gelassen werden, also weder von einem starren Abschnitt des Generatorträgers noch von der Abdeckung überdeckt werden, sodass der Generatorträger und Abdeckung an der 12-Uhr-Position nicht miteinander verbunden sind.
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Selbstverständlich kann das Gehäuse im Bereich der Austrittsöffnung mit einer flexiblen, reißbaren Folie oder einem Gewebe als Schutz vor Umgebungseinflüssen abgedeckt sein.
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Da das Lenkrad-Gassackmodul in der Lenkradnabe aufgenommen ist, ist normalerweise die Austrittsöffnung durch einen Abschnitt einer Lenkradverkleidung verschlossen, die eine verschwenkbare Klappe oder eine Schwächungszone aufweist, um den Gassack bei der Aktivierung des Lenkrad-Gassackmoduls austreten zu lassen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. In den Figuren zeigen:
- - 1 eine schematische Schnittansicht durch ein erfindungsgemäßes Fahrzeuglenkrad mit einem erfindungsgemäßen Lenkrad-Gassackmodul;
- - 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Lenkrad-Gassackmoduls gemäß einer ersten Ausführungsform vor dem Verschwenken der Abdeckung;
- - 3 eine schematische Darstellung der Abdeckung des Lenkrad-Gassackmoduls aus 2;
- - 4 eine schematische Darstellung des Lenkrad-Gassackmoduls aus 2 während des Verschwenkens der Abdeckung;
- - 5 eine schematische Darstellung des Lenkrad-Gassackmoduls aus 2 im komplett montierten Zustand;
- - 6 bis 8 schematische Darstellungen eines erfindungsgemäßen Lenkrad-Gassackmoduls gemäß einer zweiten Ausführungsform vor, während und nach dem Verschwenken der Abdeckung;
- - 9 und 10 schematische Darstellungen einer Variante des Lenkrad-Gassackmoduls aus 6 mit einem Konterelement;
- - 11 eine vergrößerte Darstellung des Konterelements und der Einhängestrukturen des Lenkrad-Gassackmoduls aus 9;
- - 12 eine schematische Draufsicht auf das Lenkrad-Gassackmodul aus 9;
- - 13 eine schematische Ansicht einer Unterseite des Lenkrad-Gassackmoduls aus 9; und
- - 14 eine schematische Seitenansicht des Lenkrad-Gassackmoduls aus 9.
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Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nicht immer alle identischen Komponenten mit Bezugszeichen versehen.
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Gleiche Bezugszeichen sowie jeweils um 100 erhöhte Nummern benennen in unterschiedlichen Ausführungsformen identische oder im Wesentlichen identische oder gleichwirkende Komponenten und Bauteile.
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1 zeigt ein Fahrzeuglenkrad 10 mit einem Lenkrad-Gassackmodul 12, das in einem Nabenbereich 14 des Fahrzeuglenkrads 10 montiert ist.
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Das Lenkrad-Gassackmodul 12 umfasst ein Gehäuse 16, das eine seitliche Austrittsöffnung 18 aufweist, die eine Austrittsrichtung R für einen Gassack 20 definiert. Die Austrittsrichtung R verläuft parallel zu einer Ebene eines Lenkradkranzes 22 des Fahrzeuglenkrads 10 und quer zu dessen Drehachse A. Wenn der Gassack 20 das Gehäuse 16 verlässt, wird er nach einer kurzen Strecke senkrecht zur Austrittsrichtung R umgeleitet und bewegt sich durch den Lenkradkranz 22 hindurch, bis er sich auf einer Vorderseite des Fahrzeuglenkrads 10 komplett entfaltet und dort wie ein herkömmlich bekannter Lenkradgassack positioniert ist.
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Die 2 bis 5 zeigen eine erste Ausführungsform des Lenkrad-Gassackmoduls 12.
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Das Gehäuse 16 umfasst einen Generatorträger 24 sowie eine mit dem Generatorträger 24 verbundene Abdeckung 26.
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An einem Boden 28 des Generatorträgers 24 ist wie herkömmlich bekannt ein Gasgenerator 30 (siehe beispielsweise 6) an einer nicht näher gezeigten Aufnahmestruktur 31 fixiert. Die Aufnahmestruktur 31 kann wie herkömmlich bekannt ausgebildet sein und weist hier eine (nicht dargestellte) Öffnung für einen Körper des Gasgenerators 30 sowie Öffnungen für dessen Befestigungsbolzen 32 auf.
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Vor der Aktivierung des Lenkrad-Gassackmoduls 12 ist der Gassack 20 zu einem Paket 34 gefaltet und über dem Gasgenerator 30 platziert (siehe 6).
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Die Abdeckung 26 besteht im Wesentlichen aus einem Deckelabschnitt 36 sowie einem Seitenwandabschnitt 38, der von einem Seitenrand des Deckelabschnitts 36 in Richtung zum Boden 28 des Generatorträgers 24 absteht.
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An den beiden seitlich an den Seitenwandabschnitt 38 angrenzenden Rändern des Deckelabschnitts 36 weist die Abdeckung 26 jeweils einen in Richtung zum Boden 28 abstehenden Wandabschnitt 40 auf, der sich über einen deutlich kürzeren Bereich als der Seitenwandabschnitt 38 erstreckt.
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Am freien, dem Boden 28 des Generatorträgers 24 nahen Ende 42 des Seitenwandabschnitts 38 ist eine erste Einhängestruktur 44 ausgebildet. Die erste Einhängestruktur 44 hat in diese Ausführungsform die Gestalt eines Hakens.
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In einer möglichen Variante sind am Seitenwandabschnitt 38 mehrere erste Einhängestrukturen 44, hier zwei Haken, entlang einer Geraden (in 2 und 3 in die Bildebene hinein gerichtet) ausgebildet.
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An einem Randabschnitt 46 des Bodens 28 des Generatorträgers 24 an einer der Austrittsöffnung 18 entgegengesetzten Seite 47 des Gehäuses 16, ist eine mit der ersten Einhängestruktur 44 korrespondierende zweite Einhängestruktur 48 ausgebildet. Wenn mehrere erste Einhängestrukturen 44 vorgesehen sind, sind dementsprechend auch eine entsprechende Anzahl an zweiten Einhängestrukturen 48 vorhanden.
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Die zweite Einhängestruktur 48 hat in dieser Ausführungsform die Form einer Vertiefung in einer Unterseite 49 des Boden 28, wobei die Vertiefung in das Innere des Gehäuses 16 hinein gerichtet ist.
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Die beiden Einhängestrukturen 44, 48 greifen ineinander und bilden zusammen ein Schwenklager 50, um dass die Abdeckung 26 gegenüber dem Generatorträger 24 in einer Schwenkrichtung S zur Austrittsöffnung 18 hin verschwenkbar ist.
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Der Haken der ersten Einhängestruktur 44 ist dabei in Eingriff mit der Ausnehmung der zweiten Einhängestruktur 48. Die Einhängestrukturen 44, 48 sind nur durch den Formschluss miteinander verbunden und nicht anderweitig aneinander befestigt.
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Der Generatorträger 24 weist an drei Seiten, mit Ausnahme der Austrittsöffnung 18, Seitenwandbereiche 52 auf, die in Richtung zum Deckelabschnitt 36 vom Boden 28 abstehen.
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Zur Montage der Abdeckung 26 am Generatorträger 24 wird die Abdeckung 26 mit ihrer ersten Einhängestruktur 44 in die zweite Einhängestruktur 48 am Generatorträger 24 eingehängt, wie dies in 2 dargestellt ist. Die Abdeckung 26 wird um das Schwenklager 50, das durch die Einhängestrukturen 44, 48 gebildet ist, um eine Mittelachse M der beiden Einhängestrukturen 44, 48, die eine Schwenkachse des Schwenklagers 50 bildet, in Schwenkrichtung S verschwenkt, bis der Seitenwandabschnitt 38 an dem benachbarten Seitenwandbereich 52 des Generatorträgers 24 anliegt und der Deckelabschnitt 36 dem Boden 28 gegenüberliegt (siehe 5).
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An dem zum Deckelabschnitt 36 gerichteten Ende der beiden gegenüberliegenden Seitenwandbereiche 52 des Generatorträgers 24 beidseits des Seitenwandabschnitts 38 ist jeweils ein Schraubbereich 54 ausgebildet, der mit Öffnungen in einem seitlichen Flansch 56 am freien Ende der Wandabschnitte 40 der Abdeckung 26 zusammenwirkt. In diesem Schraubbereich 54 werden die Abdeckung 26 und der Generatorträger 24 fest miteinander verschraubt, wie in 5 zu erkennen ist.
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Diese Ausführungsform eignet sich besonders für Generatorträger 24, die in einem Gussverfahren aus Metall oder Kunststoff hergestellt sind.
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Das Lenkrad-Gassackmodul 12 ist nun fertig montiert und kann im Fahrzeuglenkrad 10 verbaut werden.
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In dem hier gezeigten Beispiel ist die Austrittsöffnung 18 weder von einem Abschnitt des Generatorträgers 24 noch von einem Abschnitt der Abdeckung 26 überdeckt. Es ist möglich, die Austrittsöffnung 18 mit einer flexiblen Folie oder einem Gewebe mit einer entsprechenden Schwächungszonen zu verschließen, um das Innere des Gehäuses 16 vor Umgebungseinflüssen zu schützen. Nach der Montage im Fahrzeuglenkrad 10 ist die Austrittsöffnung 18 in der Regel durch ein Verkleidungsteil des Fahrzeuglenkrads 10 verdeckt.
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Wie 1 zeigt, ist das Lenkrad-Gassackmodul 12 im Fahrzeuglenkrad 10 so montiert, dass die Seite 47 des Lenkrad-Gassackmoduls 12, an der sich die Einhängestrukturen 44, 48 befinden, an einer 6-Uhr-Position P6 des Fahrzeuglenkrads 10 angeordnet sind, während die Austrittsöffnung 18 an einer 12-Uhr-Position P12 liegt. Die Schraubbereiche 54 sind dementsprechend an einer 3-Uhr- und einer 9-Uhr-Position platziert (jeweils bezogen auf eine Geradeausstellung des Fahrzeuglenkrads 10).
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Die 6 bis 14 zeigen eine zweite Ausführungsform des Lenkrad-Gassackmoduls 112.
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Das Funktionsprinzip sowie die generelle Gestalt des Generatorträgers 124 und der Abdeckung 126 sind identisch zu denen der gerade beschriebenen ersten Ausführungsform.
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Im Unterschied zur ersten Ausführungsform ist die erste Einhängestruktur 144 durch eine Ausnehmung, hier einen Schlitz, in dem dem Boden 128 des Generatorträgers 124 nahen freien Ende 142 des Seitenwandabschnitts 138 der Abdeckung 126 gebildet. Das Ende 42 ist gegenüber dem anschließenden Bereich des Seitenwandabschnitts 138 abgewinkelt und verläuft (im komplett montierten Zustand) parallel zur Unterseite 149 des Bodens 128.
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Die zweite Einhängestruktur 148 besteht hier aus einem vom Randabschnitt 146 des Bodens 128 des Generatorträgers 124 abstehenden Vorsprung, hier in Form einer Lasche, die aus dem Boden 128 ausgestanzt und nach außen, also vom der Unterseite 149 weg, gebogen ist. Diese Lasche der zweiten Einhängestruktur 148 durchgreift den Schlitz der ersten Einhängestruktur 144 und bildet so das Schwenklager 150.
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Auch in dieser Ausführungsform sind normalerweise mehrere erste und zweite Einhängestrukturen 144, 148 entlang jeweils einer Geraden, die zusammen im montierten Zustand eine Mittelachse M des Schwenklagers 150 bilden, vorgesehen.
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Diese Anordnung ist in 14 zu erkennen, wo am freien Ende des Seitenwandabschnitt 138 zwei Längsstege 160 ausgebildet sind, die jeweils in einem Schlitz einer ersten Einhängestruktur 144 enden. Dementsprechend sind im Boden 128 des Generatorträgers 124 zwei Laschen als zweite Einhängestrukturen 148 ausgebildet.
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Diese Ausführungsform eignet sich besonders für aus einem Metallblech durch Stanzen und Umformen hergestellten Generatorträger 124.
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Zur Montage des Lenkrad-Gassackmoduls 112 werden die Schlitze der ersten Einhängestrukturen 144 über die Laschen der zweiten Einhängestrukturen 148 gezogen, während die Abdeckung 126 zur Seite verschwenkt ist (siehe 6). Die Abdeckung 126 wird nun in Richtung zur Austrittsöffnung 18 verschwenkt (siehe 7), bis der Deckelabschnitt 136 der Abdeckung 126 über dem Boden 128 des Generatorträgers 124 positioniert ist und der Seitenwandabschnitt 138 am benachbarten Seitenwandbereich 152 des Generatorträgers 124 anliegt (8).
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Wie in der ersten Ausführungsform werden jetzt die beiden seitlich des Seitenwandabschnitts 138 gelegenen Wandabschnitte 140 der Abdeckung 126 an ihren seitlichen Flanschen 156 mit den korrespondierenden Seitenwandbereichen 152 des Generatorträgers 124 in den Schraubbereichen 154 beidseits des Schwenklagers 150 verschraubt (siehe 12 bis 14).
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In einer in den 10 bis 14 dargestellten Variante ist zur Sicherung der Verbindung der Einhängestrukturen 144, 148 ein Konterelement 162 vorgesehen, das eine Vertiefung oder Öffnung 164 für jede der zweiten Einhängestrukturen 148, also hier der Laschen am Generatorträger 124, aufweist. Wie besonders in 11 gut zu erkennen ist, durchgreifen die Laschen die Öffnungen 164 des Konterelements 162 und sind so gegen Aufbiegen geschützt.
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Im hier gezeigten Beispiel ist das Konterelement 162 ein Blech, das die Öffnungen 164 aufweist und das an der Unterseite 149 des Bodens 128 des Generatorträgers 124 angeordnet ist. Optional weist das Konterelement 162 Befestigungselemente zur Montage des Generatorträgers 124 im Nabenbereich 14 des Fahrzeuglenkrads 10 auf, das Lenkrad-Gassackmodul 112 kann aber auch auf andere geeignete Weise im Nabenbereich 14 befestigt werden.
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In einer nicht gezeigten Variante ist das Konterelement 162 als einstückiger Abschnitt des Nabenbereichs 14 des Fahrzeuglenkrads 10 ausgebildet, in dem Vertiefungen vorgesehen sind, in die die Laschen der zweiten Einhängestrukturen 148 eingreifen, wenn das Lenkrad-Gassackmodul 112 in den Nabenbereich 14 eingesetzt wird.
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Sämtliche Merkmale der einzelnen Ausführungsformen und Varianten lassen sich im Ermessen des Fachmanns frei gegeneinander austauschen oder miteinander kombinieren. Insbesondere kann auch in der ersten Ausführungsform ein Konterelement eingesetzt werden.