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Die
Erfindung betrifft ein Drehfallenschloss, bspw. Kofferraumschloss
für ein
Kraftfahrzeug, mit einer elektromotorischen Öffnungsbetätigung der Sperrklinke, wobei
der Elektromotor mittels einer Exzenterscheibe auf die im Zusammenwirkungsbereich gabelförmig ausgebildete
Sperrklinke einwirkt, wobei weiter die Exzenterscheibe einen Anschlagstopp
aufweist, der mit dem stirnseitigen Ende eines Stoppzinkens der
Sperrklinke zusammenwirkt.
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Drehfallenschlösser der
in Rede stehenden Art sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Um die elektromotorisch
angetriebene Exzenterscheibe im Zuge eines Öffnungsvorganges stets aus derselben
Grundstellung heraus zu betätigen,
ist letztere durch eine Anschlagbegrenzung definiert. So fährt im Zuge
der Öffnungsbestätigung die
Exzenterscheibe mit ihrem Anschlagstopp gegen den Stoppzinken der
zur Freigabe der Drehfalle abgeschwenkten Sperrklinke. Diesbezüglich ist
es weiter bekannt, diese Anschlagstellung mittels eines Tasters
oder dergleichen zu erfassen, um hierüber den Elektromotor abzuschalten.
Die Sperrklinke stützt
sich in der Drehfallen-Offenstellung an einer Schmalrandkante der
Drehfalle ab. Zum Ende der Drehfallen-Schließbewegung fällt die Sperrklinke in bekannter
Weise federunterstützt
in eine Drehfallenraststellung ein, so dass letztere in der Schließstellung
gehalten ist. Diese Sperrklinkenrückverlagerung hat hierbei keinen Einfluss
auf die Stellung der Exzenterscheibe.
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Im
Hinblick auf den zuvor beschriebenen Stand der Technik wird eine
technische Problematik der Erfindung darin gesehen, ein Drehfallenschloss der
in Rede stehenden Art funktionssicherer auszugestalten.
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Diese
Problematik ist zunächst
und im Wesentlichen dadurch gelöst,
dass der Stoppzinken eine der Exzenterscheibe zugewandte Einführschräge aufweist,
die in einer Freigabeposition mit einer rückwärtigen Führungsfläche des Anschlagstopps im Sinne
einer Zwangsdrehung der Exzenterscheibe oder jedenfalls des Anschlagstopps
zusammenwirken kann. Zufolge dieser Ausgestaltung ist ein Drehfallenschloss
der in Rede stehenden Art geschaffen, welches insbesondere bei einer
Funktionsstörung des
Elektromotors noch weiterhin die rein manuelle, bspw. durch Bowdenzug
betätigte Öffnung des Schlosses
und darüber
hinaus auch ein Schließen des
Schlosses noch zulässt.
Die elektromotorisch angetriebene Exzenterscheibe kann bei einer
Funktionsstörung
des Elektromotors in einer Drehstellung verbleiben, welche den Verschwenkweg
der Sperrklinke zur Freigabe der Drehfalle derart einschränken würde, dass
ein Öffnen
des Drehfallenschlosses auch durch Zwangsverlagerung der Sperrklinke bspw.
mittels Bowdenzugbetätigung
ohne die erfindungsgemäße Ausgestaltung
nicht möglich
wäre. Die
an dem Stoppzinken vorgesehene, in Richtung auf die Exzenterscheibe
weisende Einführschräge bewirkt
bei einer manuellen Zwangsbetätigung
der Sperrklinke durch Zusammenwirkung mit der rückwärtigen Führungsfläche des exzenterscheibenseitigen
Anschlagstopps eine Zwangsdrehung der Exzenterscheibe oder jedenfalls
des Anschlagstopps derart, dass letztere die Drehfallenfreigabe-Schwenkbewegung
der Sperrklinke nicht hindert. Demzufolge wird der Anschlagstopp
in eine Stellung zwangsgedreht, in welcher Stellung die Schwenkverlagerung
der Sperrklinke sowohl zum Öffnen
des Drehfallenschlosses als auch zum Verrasten der Drehfalle im
Schließzustand
des Schlosses zugelassen ist. Die Einführschräge des Stoppzinkens und die Führungsfläche des
Anschlagstopps sind hierbei so ausgeführt, dass bei einem beispielhaften
Verschwenkweg der Sperrklinke von 13,5° zur Freigabe der Drehfalle
die Exzenterscheibe oder jedenfalls der Anschlagstopp um 65° gedreht
wird derart, dass zumindest der Anschlagstopp in einer Projektion
betrachtet zwischen den beiden Zinken der Sperrklinke angeordnet
ist. In einer vorteilhaf ten Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes
ist vorgesehen, dass zur Zusammenwirkung zwischen Stoppzinken und Anschlagstopp
im Sinne einer Zwangsdrehung der Anschlagstopp aus der betriebsmäßigen Stoppstellung
um jedenfalls eine einstellige Gradzahl weitergedreht sein muss.
So ist bevorzugt, dass der Anschlagstopp zur Zusammenwirkung zwischen
Stoppzinken und Anschlagstopp im Sinne einer Zwangsdrehung aus der
betriebsmäßigen Stoppstellung
um jedenfalls 5° weitergedreht
sein muss. Aus dieser Stellung heraus ist durch Zwangsverlagerung
der Sperrklinke eine Zwangsdrehung zumindest des Anschlagstopps
in eine die Sperrklinke unbeeinflussende Stellung erreichbar, wobei
diese Drehung weiter bevorzugt in Richtung der üblichen Drehbewegung der Exzenterscheibe
erfolgt. Bleibt der Anschlagstopp bei einer Fehlfunktion des Elektromotors unterhalb
dieser einstelligen Gradzahl stehen, so ist durch eine gewählte Ausgestaltung
der Zusammenwirkungsbereiche von Stoppzinken und Anschlagstopp eine
Rückverlagerung
des Anschlagstopps in Richtung auf die betriebsmäßige Stoppstellung durchführbar. Zufolge
dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung
ergibt sich in keiner Drehstellung des Anschlagstopps eine Sperrung
der Sperrklinkenschwenkverlagerung, da letztere bei manueller Betätigung – Notbetätigung – den ggf.
sich sperrend in den Weg stellenden Anschlagstopp zwangssteuert. Über die
Sperrklinke bzw. den Stoppzinken kann die gesamte Exzenterscheibe
zwangsverdreht werden. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit,
dass der Anschlagstopp zum Zwecke der Zwangsdrehung an der Exzenterscheibe
auskuppelbar ist, so dass die Zwangsdrehung des Anschlagstopps keine
Auswirkung auf die Exzenterscheibe hat. Darüber hinaus sieht eine Ausgestaltung
vor, dass die Exzenterscheibe zum Zwecke der Zwangsdrehung an einem,
durch den Elektromotor angetriebenen Treibrad, bspw. Zahnrad auskuppelbar
ist, dies bei drehfester Anordnung des Anschlagstopps an der Exzenterscheibe.
Diese Kupplung ist bevorzugt durch eine Rast gesichert, so dass das
Auskuppeln nur willensbetont durchführbar ist. Diese Rast ist so
ausgelegt, dass einerseits im normalen, elektromotorischen Betrieb
einem Voreilen des Anschlagstopps gegenüber der Exzenterscheibe bzw.
einem Voreilen der Exzenterscheibe gegenüber dem Treibrad bspw. Zahnrad
entgegengewirkt ist, andererseits jedoch durch manuelle Betätigung,
insbesondere durch Zwangssteuerung über die Sperrklinke, überlaufbar
ist. In einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen,
dass im Zuge einer betriebsgemäßen Anschlagbegrenzung
der Exzenterscheibe eine Abschaltung des Elektromotors zeitgesteuert
erfolgt. So wird bspw. die elektrische Stromversorgung des Elektromotors
nach einer vorbestimmten Zeitspanne von bspw. 0,4 sec. abgeschaltet.
Im Zuge der elektromotorischen Öffnungsbetätigung der
Sperrklinke tritt der Anschlagstopp der Exzenterscheibe gegen den
Stoppzinken der Sperrklinke. Diese Drehendstellung wird erfindungsgemäß nicht
durch einen Taster oder dergleichen erfasst. Vielmehr schaltet der
Elektromotor nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne automatisch
ab. Zudem wird vorgeschlagen, dass der Anschlagstopp an der Exzenterscheibe
gegenüberliegend
zum Bereich des radialen Maximums der Exzenterscheibe ausgebildet ist.
So schließen
der Anschlagstopp und das radiale Maximum der Exzenterscheibe einen
Winkel von bspw. 150 bis 210° ein.
Die radiale Länge
des Anschlagstopps ist hierbei geringer gewählt als das Radialmaß der Exzenterscheibe
im Bereich des radialen Maximums.
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Nachstehend
ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen, welche lediglich
zwei Ausführungsbeispiele
darstellen, näher
erläutert.
Es zeigt:
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1 eine schematische Darstellung
des erfindungsgemäßen Drehfallenschlosses
in der verrasteten Schließposition;
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2 eine Darstellung gemäß 1, jedoch eine Zwischenstellung
im Zuge des Öffnungsvorganges
betreffend;
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3 die Offenstellung des
Drehfallenschlosses;
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4 eine Herausvergrößerung des
Zusammenwirkungsbereiches zwischen Sperrklinke und Exzenterscheibe,
eine Störungsstellung
bei Ausfall des elektromotorischen Antriebes betreffend, in welcher
ein Anschlagstopp sperrend in den Öffnungsschwenkweg der Sperrklinke
eingreift;
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5 eine der 4 entsprechende Darstellung jedoch nach
einer Zwangsdrehung des Anschlagstopps und der zugeordneten Exzenterscheibe
durch Zwangsverlagerung der Sperrklinke;
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6 eine perspektivische Darstellung
einer Exzenterscheiben-Anschlagstopp-Anordnung in einer zweiten
Ausführungsform,
welche Anordnung über
eine Kupplung im Eingriff steht zu einem elektromotorisch antreibbaren
Schneckenrad;
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7 einen Querschnitt durch
den Bereich der Kupplung, die verrastete Stellung zwischen Exzenterscheiben-Anschlagstopp-Anordnung
und Schneckenrad betreffend;
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8 eine der 7 entsprechende Querschnittdarstellung
jedoch bei ausgerasteter und durch Zwangsdrehung in Aussteuerrichtung
bewegter Exzenterscheiben-Anschlagstopp-Anordnung.
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Dargestellt
und beschrieben ist zunächst
mit Bezug zu 1 ein Drehfallenschloss 1 bspw.
eines Kofferraumschlosses für
ein Kraftfahrzeug. In üblicher
Weise sind an einem nicht dargestellten Schlossboden eine Drehfalle 2 und
eine Sperrklinke 3 bei im Wesentlichen paralleler Ausrichtung
derselben zum Schlossboden drehbar um Achsen x bzw. y gelagert.
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Die
Drehfalle 2 ist in üblicher
Weise gabelförmig
ausgebildet mit einem Fallenmaul 4 zum Einfangen eines
in das Drehfallenschloss 1 eintretenden Schließbolzens 5.
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Die
Sperrklinke 3 besitzt eine Rastnase 6, welche
zur Sicherung der Drehfalle 2 in einer Hauptraststellung – Schließstellung – gemäß 1 in eine dem Fallenmaul 4 benachbarte,
konturenmäßig der
Rastnase 6 angepasste Ausnehmung 7 eingreift.
Durch diese Verrastung ist eine Drehbewegung der Drehfalle 2 in
die, den Schließbolzen 5 freigebende Öffnungsstellung
verhindert.
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Drehfalle 2 und
Sperrklinke 3 sind gegenseitig über eine Zugfeder 8 vorgespannt,
wobei die Anordnung der Zugfeder 8 so gewählt ist,
dass diese die Drehfalle 2 in Drehöffnungsrichtung und die Sperrklinke 3 in
die Raststellung beaufschlagt.
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Die
Sperrklinke 3 ist in dem, der Drehachse y abgewandten Endbereich
gabelförmig
ausgebildet, wobei ein Gabelzinken einen Aussteuerzinken 9 und der
andere Gabelzinken einen Stoppzinken 10 ausformt. Aussteuerzinken 9 und
Stoppzinken 10 sind ebenenmäßig versetzt zueinander angeordnet
derart, dass der Stoppzinken 10 in einer dem Schlossboden
zugewandten unteren Ebene zugewandt angeordnet ist und der Aussteuerzinken 9 in
einer oberen Ebene.
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Die Öffnungsbetätigung der
Drehfalle 2 zur Freigabe des Schließbolzens 5 erfolgt
elektromotorisch. Hierzu ist auf dem Schlossboden in dem den Einführbereich
für den
Schließbolzen 5 abgewandten Bereich
ein nicht näher
dargestellter Elektromotor angeordnet, auf dessen Motorwelle eine
Schnecke drehfest befestigt ist. Letztere wirkt mit einem Schneckenrad 11 eines Übersetzungsgetriebes 12 zusammen,
wobei die Drehachse z des Schneckenrades 11 bzw. des gesamten Übersetzungsgetriebes 12 parallel
zu den Achsen x und y von Drehfalle 2 und Sperrklinke 3 und
entsprechend senkrecht zur Schlossbodenebene ausgerichtet ist.
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Das Übersetzungsgetriebe 12 setzt
sich aus mehreren, in dem Ausführungsbeispiel
zwei parallel zur Schlossbodenebene ausgerichteten, übereinander
um die Achse z angeordneten Scheiben zusammen, wobei eine oberste
eine Exzenterscheibe 13 zur Beaufschlagung der Sperrklinke 3 ausformt.
In der Ebene unterhalb dieser Exzenterscheibe 13 ist ein
radial abragender, fingerartiger Anschlagstopp 14 mit einer
in Aussteuer-Drehrichtung r der Exzenterscheibe 13 weisenden
Anschlagfläche 15 vorgesehen.
In einer untersten, unterhalb des Anschlagstopps 14 vorgesehenen
Ebene ist das in den 1 bis 5 nicht näher dargestellte Schneckenrad 11 angeordnet.
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Exzenterscheibe 13 und
Anschlagstopp 14 sind drehfest miteinander verbunden und
um die mit dem Schneckenrad 11 gemeinsame Achse z drehbar gelagert.
Demzufolge wirkt der elektromotorische Antrieb gleichzeitig und
gleichmäßig auf
alle Ebenen des Übersetzungsgetriebes 12 ein.
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Die
Spiralkontur der Exzenterscheibe 13 ist bezogen auf die
Drehrichtung r derselben stetig ansteigend ausgebildet. Mit dieser
spiralförmig
ansteigenden Schmalrandkante wirkt die Exzenterscheibe 13 bei
elektromotorischer Betätigung
auf den in selber Ebene sich erstreckenden Aussteuerzinken 9 der Sperrklinke 3 ein,
was eine Schwenkverlagerung der Sperrklinke 3 um deren
Achse y zur Folge hat. Im Zuge dieser Schwenkverlagerung gibt die
Sperrklinke 3 bzw. deren Rastnase 6 die Drehfalle 2 frei,
wonach diese unter Zugfederbeanspruchung in eine, den Schließbolzen 5 freigebende
Drehfallenöffnungsstellung
gelangt (vgl. 2 und 3).
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Die
Exzenterscheibe 13 wird im Zuge der Öffnungsdrehbewegung durch Anschlagen
des drehfest mit dieser befestigten Anschlagstopps 14 gegen den
in der Ebene des Anschlagstopps 14 sich erstreckenden Stoppzinken 10 angehalten,
womit die Exzenterscheibe 13 bzw. das gesamte Übersetzungsgetriebe 12 wieder
die Ausgangsstellung gemäß 1 erreicht, aus welcher
die nächste
elektromotorische Öffnungsbetätigung erfolgen
kann. Diese Übersetzungsgetriebe-Grundstellung
ist zufolge der Anschlagbegrenzung zwischen Anschlagstopp 14 und
Stoppzinken 10 definiert. Der Elektromotor wird zeitgesteuert,
d. h. nach Ablauf eines vordefinierten Zeitlimits von bspw. 0,4
Sekunden abgeschaltet.
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In üblicher
Weise erfolgt die Schließung
des Drehfallenschlosses 1 indem der in das Fallenmaul 4 eindrückende Schließbolzen 5 die
Drehfalle 2 zurück drehverlagert
bis in eine Stellung, in welcher die sich auf einer Schmalrandkante
der Drehfalle 2 in der Offenstellung sich abstützende Rastnase 6 in
die drehfallenseitige Ausnehmung 7 federunterstützt einrastet
und hierdurch die Schließstellung
des Schlosses sichert.
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Um
bei einer Störung
des elektromotorischen Antriebs das Drehfallenschloss 1 auch
weiterhin öffnen
zu können,
ist eine nicht dargestellte manuelle Handhabe vorgesehen, bspw.
in Form eines auf die Sperrklinke 3 einwirkenden Bowdenzugs, über welchen
die Sperrklinke 3 in eine, die Drehfalle 2 freigebende
Schwenkstellung verlagert werden kann. Erfolgt der elektromotorische
Ausfall in der betriebsgemäßen Anschlagbegrenzungstellung
gemäß 1, so ist die manuelle Zwangsverlagerung
der Sperrklinke 3 unproblematisch. Fällt hingegen der Elektromotor
im Zuge der Öffnungsdrehbewegung der
Exzenterscheibe 13 aus, so steht der drehfest mit der Exzenterscheibe 13 verbundene
Anschlagstopp 14 ggf. zunächst sperrend im Schwenkweg
der Sperrklinke 3.
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Letztere
weist im Bereich des Stoppzinkens 10 eine der Exzenterscheibe 13 zugewandte
Einführschräge 16 auf,
die mit einer rückwärtigen,
d. h. mit einer der Anschlagfläche 15 abgewandten
Führungsfläche 17 des
Anschlagstopps 14 im Sinne einer Zwangsdrehung der Exzenterscheibe 13 oder
jedenfalls des Anschlagstopps 14 zusammenwirken kann. Diese
Führungsfläche 17 ist
im Grundriss – bezogen auf
die Achse z – in
Drehverlagerungsrichtung r ansteigend gebildet, so dass die Einführschräge 16 unter
Zusammenwirkung mit der Führungsfläche 17 bei einer
wie in 4 dargestellten
Störstellung
eine Zwangsdrehverlagerung von Anschlagstopp 14 und Exzenterscheibe 13 in üblicher
Drehrichtung r des Übersetzungsgetriebes 12 bewirkt.
Der hierbei zwischen den beiden Gabelzinken (Aussteuerzinken 9 und
Stoppzinken 10) der Sperrklinke 3 liegende Anschlagstopp 14 wird
bis zur Sperrklinken-Schwenkendstellung gemäß 5 zwangsdrehverlagert. In dieser Endstellung
hat die Rastnase 6 die Ausnehmung 7 der Drehfalle 2 verlassen,
woraufhin letztere in die, den Schließbolzen 5 freigebende Öffnungsstellung
federunterstützt
aufschwenkt.
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In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist eine Sperrklinkenverschwenkung um 13,5° um die Achse y nötig, um
die Drehfalle 2 freizugeben. Bei einer Verschwenkung der
Sperrklinke 3 um diesen Betrag wird die Exzenterscheibe 13 sowie
der Anschlagstopp 14 um bspw. 65° in der üblichen Drehrichtung r gedreht.
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Die
Exzenterscheiben-Anschlagstopp-Anordnung verbleibt in dieser Stellung
und wirkt demnach auch nicht störend
in den Schließvorgang
des Drehfallenschlosses 1 ein.
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Die
Einführschräge 16 wirkt
erst nach einer Drehung von Anschlagstopp 14 bzw. Exzenterscheibe 13 um
eine einstellige Gradzahl, bspw. 6° aus der betriebsmäßigen Stoppstellung
gemäß 1 heraus mit der Führungsschräge 17 zusammen.
Liegt eine Störung
des elektromotorischen Antriebs bei einer Drehung der Exzenterscheibe 13 bzw.
des Anschlagstopps 14 um weniger als 6° aus der betriebsmäßigen Stoppstellung
vor, so wird der Anschlagstopp 14 und hierüber die
Exzenterscheibe 13 bedingt durch die abgerundeten Spitzenausformungen
von Anschlagstopp 14 und des auf diesen zuweisenden Bereichs
des Stoppzinkens 10 entgegen der üblichen Drehrichtung r zurück in Richtung
auf die betriebsmäßige Stoppstellung
zwangsverlagert.
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Zufolge
der erfindungsgemäßen Ausgestaltung
ist bei einer Störung
des elektromotorischen Antriebs weiterhin eine manuelle Betätigung des
Drehfallenschlosses 1 ermöglicht, wobei bei erstmaliger Zwangsbetätigung der
Sperrklinke 3 die Exzenterscheibe 13 und der Anschlagstopp 14 ggf.
in eine die Schlossfunktion nicht störende Stellung zwangsgedreht
werden.
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Die
Radialabmessung des Anschlagstopps 14 ist kleiner gewählt als
das Maß im
Bereich 26 des radialen Maximums der Exzenterscheibe 13,
wobei weiter der Anschlagstopp 13 unter Einschluss eines Winkels
von ca. 160° etwa
gegenüberliegend
zum Bereich 26 positioniert ist.
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Zum
Zwecke der Zwangsdrehung ist die drehfeste Exzenterscheiben-Anschlagstopp-Anordnung
an dem Schneckenrad 11 auskuppelbar. Die 6 bis 8 zeigen
anhand eines weiteren Ausführungsbeispiels
eine derartige Kupplungsausformung. So ist zu erkennen, dass das Übersetzungsgetriebe 12 im
Wesentlichen zweigeteilt ausgebildet ist. So formt ein Teil die
Exzenterscheibe 13 und den Anschlagstopp 14 und
das andere Teil im Wesentlichen ein Getriebeelement 18 aus.
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Das
Getriebeelement 18 ist als Hohlkörper ausgebildet, wobei der
kreisringförmige
Hohlraum 19 durchbrochen ist von einem Radialsteg 20.
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Die
Exzenterscheibe 13 besitzt einen sich axial in den Hohlraum 19 des
Getriebeelements 18 erstreckenden, im Grundriss kreisbogenabschnittsförmig ausgeformten
Vorsprung 21, der einerends eine mit dem Radialsteg 20 des
Getrie beelements 18 zusammenwirkende Anschlagschulter 22 und
anderenends einen sich radial nach außen erstreckenden Rastvorsprung 23 ausformt.
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In
einer Grundstellung gemäß 1, welche Grundstellung
der üblichen
Wirkstellung bei elektromotorischem Betrieb entspricht, stützt sich
die Anschlagschulter 22 an dem Radialsteg 20 ab,
wobei der Rastvorsprung 23 mit einer in den Hohlraum 38 hineinragenden
Gegenrast 24 des Getriebeelements 18 zusammenwirkt.
Demzufolge ist diese Stellung rastgesichert.
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Bei
einer üblichen
elektromotorischen Betätigung
wird über
eine Schnecke und das Schneckenrad 11 des Getriebeelements 18 das Übersetzungsgetriebe 12 in
Aussteuerrichtung r drehbewegt, zur Aussteuerung der Sperrklinke 3 mittels
der Exzenterscheibe 13. Hierbei erfolgt über die
Abstützung
der Anschlagschulter 22 der Exzenterscheibe 13 an
dem Radialsteg 20 eine Drehmitnahme der Exzenterscheibe 13 sowie
des Anschlagstopps 14.
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Bei
einem Ausfall des Elektromotors vor Einsetzen der Öffnungsbetätigung aber
auch im Zuge dieser Öffnungsbetätigung ist
eine manuell durchführbare
Drehbetätigung
der Exzenterscheibe 13 bzw. des Anschlagstopps 14 in
Aussteuerrichtung r wie anhand der 4 und 5 beschrieben durchführbar. Durch Überlaufen
der Gegenrast 24 ist die Exzenterscheibe 13 bzw.
der Anschlagstopp 14 weiter in Aussteuerrichtung r drehverlagerbar,
dies bis zu einer anschlagbegrenzten Stellung, in welcher der steuerelementseitige
Rastvorsprung 23 gegen einen rückseitig des Radialstegs 20 ausgeformten
Anschlagvorsprung 25 tritt (vgl. 8).
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Alle
offenbarten Merkmale sind (für
sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird
hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen
(Abschrift der Voranmeldung) vollin haltlich mit einbezogen, auch
zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender
Anmeldung mit aufzunehmen.