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Die Erfindung betrifft ein Befestigungssystem
zum Befestigen eines mindestens eine Glasscheibe enthaltenden flächigen Scheibenelements, insbesondere
einer Isolierglasscheibe, in einem Rahmen, insbesondere Tür- oder
Fensterrahmen, gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1 und 2.
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Scheibenelemente wie beispielsweise
Isolierglasscheiben werden in einem Rahmen, beispielsweise in einem
Tür- oder
Fensterrahmen oder einem speziellen Befestigungsrahmen, der in eine Tür eingesetzt
wird, üblicherweise
mittels Leisten befestigt, die von außen her an die Isolierglasscheibe angesetzt
und am Rahmen festgelegt werden. Dies ermöglicht jedoch keine bündige Anordnung
der Isolierglasscheibe relativ zum Rahmen. Vielmehr ist die Isolierglasscheibe üblicherweise
relativ zum Rahmen nach innen versetzt, damit die Leisten nicht über den Rahmen
vorstehen.
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Ein besonderes Problem ergibt sich
darüber hinaus
bei Brandschutztüren
und – fenstern,
da dort die außenliegenden
Befestigungsleisten im Brandfall extremen Beanstandungen ausgesetzt
sind und häufig
dem Brand nicht in gewünschter
Weise standhalten können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Befestigungssystem der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine
bündige
Anordnung der Scheibenelemente im Befestigungsrahmen ermöglicht und insbesondere
auch für
Brandschutztüren
und -fenster geeignet ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 2 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
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Beim erfindungsgemäßen Befestigungssystem
gemäß Anspruch
1 ist mindestens eine gegenüber
der Stirnseite des Scheibenelements am Rahmen befestigte Verriegelungseinrichtung
vorgesehen, die ein Schwenkelement aufweist, das von einer das Einsetzen
des Scheibenelements ermöglichenden,
außerhalb
des Einsetzbereichs des Scheibenelements liegenden Außereingriffstellung
in eine Eingriffstellung schwenkbar ist, in der das Schwenkelement
in eine an der Stirnseite des Scheibenelements vorgesehene Vertiefung
eingreift.
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Beim erfindungsgemäßen Befestigungssystem
gemäß Anspruch
2 ist mindestens eine im Bereich der Stirnseite des Scheibenelements
befestigte Verriegelungseinrichtung vorgesehen, die ein Schwenkelement
aufweist, das von einer das Einsetzen des Scheibenelements ermöglichenden,
zumindest überwiegend
innerhalb der Außenkontur
des Scheibenelements liegenden Außereingriffstellung in eine
Eingriffstellung schwenkbar ist, in der das Schwenkelement in eine
im Be reich der Stirnseite des Rahmens vorgesehene Vertiefung eingreift.
Das Befestigungssystem gemäß Anspruch
2 stellt somit eine kinematische Umkehr zum Befestigungssystem des
Anspruches 1 dar, wobei das Schwenkelement nicht im Rahmen, sondern
in einem stirnseitigen Bereich des Scheibenelementes gelagert ist
und in eine entsprechende Vertiefung des Rahmens eingreift.
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Für
das erfindungsgemäße Befestigungssystem
ist es somit charakteristisch, dass keine von außen her an das Scheibenelement
anzusetzende Befestigungsleisten erforderlich sind, sondern dass eine
innenliegende Formschlussverbindung zwischen Scheibenelement und
Rahmen geschaffen wird. Das Scheibenelement lässt sich damit auf sehr einfache
Weise montieren, da hierzu lediglich ein Schwenkwerkzeug in den
Spalt zwischen Scheibenelement und Rahmen eingeschoben werden muss, mit
dem das Schwenkelement von seiner Außereingriffstellung in seine
Eingriffstellung geschwenkt wird. Nach einer derartigen Befestigung
des Scheibenelements am Rahmen wird zweckmäßigerweise der Spalt zwischen
Scheibenelement und Rahmen mit einem für den jeweiligen Zweck geeigneten
Mittel abgedichtet. Von besonderem Vorteil ist dabei, dass es mit
Hilfe dieses Befestigungssystems möglich ist, Scheibenelemente
bündig
zum Rahmen anzuordnen, d.h., dass das Scheibenelement die gleiche
Dicke wie der Rahmen besitzt. Von besonderem Vorteil ist weiterhin,
dass das erfindungsgemäße Befestigungssystem
besonders für
Brandschutztüren
oder -fenster geeignet ist, da aufgrund seiner innenliegenden Position
die Formschussverbindung längere
Zeit vor dem Feuer geschützt
ist und daher dem Feuer längere
Zeit standhalten kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform besteht
das Schwenkelement aus einem Schwenkrad, das die Form eines Halbrads
aufweist. Ein derartiges Schwenkrad lässt sich einerseits gut im
Rahmen bzw. am Scheibenelement lagern, und zwar vorzugsweise in
einem in einer Stirnseite des Rahmens eingelassenen Gehäuse, gewährleistet
andererseits aufgrund seiner kreisbogenförmig gebogenen Umfangsfläche ein
einfaches und sicheres Verschwenken sowie eine hohe Stabilität der Verbindung.
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Vorzugsweise weist das Schwenkrad
auf mindestens einer Seite eine sich über eine vorbestimmte Länge in Umfangsrichtung
erstreckende Nut auf, in die ein am Gehäuse befestigter Begrenzungsstift
zur Begrenzung des Schwenkwinkels des Schwenkrads eingreift. Eine
derartige Nut stellt damit eine Schwenkbegrenzungseinrichtung dar,
welche verhindert, dass das Schwenkrad über die Eingriffsendstellung
hinaus gedreht wird, wodurch unter Umständen die sichere Befestigung
des Schwenkrads im Gehäuse
aufgehoben werden könnte.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist
das Schwenkrad in seiner Außereingriffsstellung vollständig im
Gehäuse
versenkt, während
es in seiner Eingriffsendstellung zur Hälfte im Gehäuse und zur anderen Hälfte in
der Vertiefung des Scheibenelements bzw. Rahmens versenkt ist. Dies
gewährleistet
eine optimale Verriegelung zwischen Rahmen und Scheibenelement.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind
längs des
Rahmens bzw. des Scheibenelementes eine Mehrzahl von Verriegelungseinrichtungen vorgesehen,
die zweckmäßigerweise
voneinander zumindest im Wesentlichen den gleichen Abstand aufweisen.
Die Anzahl der Verriegelungselement hängt hierbei im Wesentlichen
von der Seitenlänge des
Scheibenelements bzw. Rahmens ab.
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Die einer jeden Verriegelungseinrichtung
zugeordnete Vertiefung an der Stirnseite des Scheibenelements bzw.
Rahmens kann entweder aus einer durchgehenden Längsnut bestehen, die sich über die gesamte
Länge der
Stirnseite erstreckt, oder aus einer lokal begrenzten, nur im Bereich
der zugeordneten Verriegelungsvorrichtung angeordneten Einzelvertiefung.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist
für das
Schwenkrad eine Schwenkarretierung vorgesehen, die aus mindestens
einer im Schwenkrad quer verschiebbar aufgenommen, federbelasteten Druckkugel
und mindestens einer im Gehäuse
vorgesehenen Rastvertiefung besteht, in welche die Druckkugel in
der Arretierposition des Schwenkrads eingreift. Diese Druckkugel
stellt ein Verriegelungselement dar, welches verhindert, dass sich
das Schwenkrad aus der Eingriffsendstellung unbeabsichtigter Weise
wieder zurückdreht.
Andererseits kann der Rasteingriff der Druckkugel aufgehoben werden,
wenn das Schwenkrad mit größerer Kraft manuell
zurückgeschwenkt
wird, da dann die Druckkugel entgegen der Kraft einer Druckfeder
in das Innere des Schwenkrads zurückgedrückt werden kann.
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Alternativ hierzu kann die Schwenkarretierung
auch aus einer im Gehäuse
angeordneten Rastfeder und mindestens einer in der Umfangswand des Schwenkrads
vorgesehenen Rastvertiefung bestehen, in welche die Rastfeder in
der Arretierposition des Schwenkrads eingreift.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand
der Zeichnungen beispielhaft näher
erläutert.
Es zeigen
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1 :
eine perspektivische Ansicht eines Rahmens ohne Scheibenelement;
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2 :
eine perspektivische Ansicht einer Verriegelungseinrichtung mit
einem in ein Gehäuse eingesetzten
Schwenkrad schräg
von oben;
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3 :
die Verriegelungseinrichtung von 2 schräg von unten;
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4 :
eine Seitenansicht der Verriegelungseinrichtung von 2;
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5 :
einen Schnitt längs
der Linie V-V von 4;
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6 :
einen mittigen Längsschnitt
durch die Verriegelungseinrichtung von 2;
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7 :
die Einzelheit VII von 5 in
vergrößerter Darstellung;
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8 :
eine perspektivische Ansicht eines Schwenkrads in Alleinstellung;
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9 :
das Schwenkrad von 8 in
Seitenansicht;
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10 :
einen Schnitt längs
der Linie X-X von 9;
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11 :
eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses in Alleinstellung schräg von oben;
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12 :
einen mittigen Längsschnitt
des Gehäuses
von 11 in perspektivischer
Ansicht;
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13 :
eine Seitenansicht des Gehäuses von 11;
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14 :
einen Schnitt längs
der Linie XIV-XIV von 13;
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15 :
einen mittigen Längsschnitt
durch das Gehäuse
von 11;
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16 :
eine Seitenansicht eines Teilbereichs eines in den Rahmen eingesetzten
und mittels der Verriegelungseinrichtung verriegelten Scheibenelements;
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17 :
eine perspektivische Ansicht eines Teilbereichs des in den Rahmen
eingesetzten und verriegelten Scheibenelements;
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18 :
eine Vorderansicht des Teilbereichs von 17,
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19 :
eine Ansicht entsprechend 18, jedoch
ohne Verriegelungseinrichtung.
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20:
einen Längsschnitt
durch eine Verriege lungseinrichtung mit einer alternativen Schwenkarretierung
in der Außereingriffsstellung
des Schwenkelementes,
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21:
eine Darstellung gemäß 20, wobei sich das Schwenkelement
in der Eingriffsstellung befindet, und
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22:
einen Schnitt längs
der Linie XXII-XXII von 21.
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Aus 1 ist
ein Rahmen 1 in der Form eines Fenster- oder Türrahmens ersichtlich, der eine rechteckige
Form aufweist und an seiner innenliegenden Stirnseite eine Vielzahl
von Langlochvertiefungen 2 aufweist. Die Langlochvertiefungen 2 erstrecken
sich um den gesamten Rahmen 1 herum und sind längs des
jeweiligen Rahmenschenkels gleichmäßig beabstandet. Größe und Tiefe
der Langlochvertiefungen 2 sind derart bemessen, dass in jede
Langlochvertiefung 2 eine Lagerschale 3 eines Gehäuses 4,
das beispielsweise in den 2 bis 6, 11 bis 15 dargestellt
ist, eingesetzt werden kann, bis eine Befestigungsplatte 5 des
Gehäuses 4 mit
ihrer Unterseite an der Stirnseite des Rahmens 1 aufliegt.
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Jedes Gehäuse 4 bildet zusammen
mit einem zugeordneten Schwenkrad 6 eine Verriegelungseinrichtung 21,
mit der ein Scheibenelement 7 in der Form einer Isolierglasscheibe
(16 bis 19) formschlüssig derart innerhalb des Rahmens 1 gehalten
werden kann, dass keine zusätzlichen, äußeren Halteleisten
erforderlich sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Scheibenelement 7 die
gleiche Dicke wie der Rahmen 1 auf, so dass ein ebener Über gang
zwischen Rahmen 1 und Scheibenelement 7 geschaffen
wird.
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Im Folgenden wird anhand der 11 bis 15 das Gehäuse 4 näher beschrieben.
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Die Befestigungsplatte 5 ist
als recheckige, ebene Platte ausgebildet und steht nach allen vier Seiten über die
Lagerschale 3 vor. In den vier Eckenbereichen der Befestigungsplatte 5 befinden
sich Senklochbohrungen 8 zur Aufnahme nicht dargestellter
Befestigungsschrauben, mit denen das Gehäuse 4 auf einer der
inneren Stirnseiten des Rahmens 1 festgeschraubt werden
kann. Im montierten Zustand sitzt somit die Lagerschale 3 innerhalb
der Langlochvertiefungen 2, während lediglich die relativ
dünne Befestigungsplatte 5 nach
oben über
die innere Stirnseite des Rahmens 1 hinausragt.
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Wie insbesondere aus den 12 und 15 ersichtlich, weist das Gehäuse 4 einen
mittigen, in der Längsmittelebene
liegenden Aufnahmeraum 9 für das Schwenkrad 6 auf.
Der Aufnahmeraum 9 weist eine halbkreisbogenförmige Umfangswand 10 auf, auf
der eine entsprechend gestaltete, halbkreisbogenförmige Umfangswand 11 (8, 9) des Schwenkrads 6 gleiten
kann. Diese bogenförmige Umfangswand 10 erstreckt
sich vom Boden der Lagerschale 3 bis hinauf zur Oberseite
der Befestigungsplatte 5, so dass der Aufnahmeraum 9 nach oben
entsprechend geöffnet
ist. Der Aufnahmeraum 9 wird weiterhin durch zwei parallele
Seitenwände 12, 13 begrenzt.
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Zur mittigen Lagerung des Schwenkrads 6 dienen
weiterhin zwei Schwenkachsenelemente 14, die von den Seitenwänden
12, 13 nach
innen vorstehen. Die Schwenkachsenelemente 14 befinden
sich auf Höhe
der Befestigungsplatte 5, fluchten zueinander und weisen
voneinander einen Abstand auf. Die ebene obere Seite der im Querschnitt
halbkreisförmigen
Schwenkachsenelemente 14 liegt in der selben Ebene wie
die obere plane Fläche
der Befestigungsplatte 5.
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In der Seitenwand 12 sind
weiterhin zwei Rastvertiefungen 15 in der Form von Vertikalnuten vorgesehen,
um, wie später
noch näher
beschrieben wird, das Schwenkrad 6 in der Eingriffsendstellung
zu halten. Diese Rastvertiefungen 15 erstrecken sich im vorliegenden
Ausführungsbeispiel
beidseits eines Schwenkachsenelements 15 vertikal nach
unten.
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In jeder Seitenwind 12, 13 ist
weiterhin eine Querbohrung 16 eingebracht, die zur Aufnahme
eines in den Aufnahmeraum in Querrichtung hineinragenden Begrenzungsstiftes 17 ( 2) dient. Diese Begrenzungsstifte 17 begrenzen,
wie nachstehend noch näher
erläutert,
den Schwenkwinkel des Schwenkrads in beiden Drehrichtungen.
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Das Schwenkrad 6 besteht,
wie insbesondere aus den 8 und 10 ersichtlich, aus einem
Halbrad, d.h. aus einer halbierten Scheibe mit einer kreisbogenförmigen Umfangswand 11 und
einer geradlinigen Umfangswand 18. Von der Umfangswand 18 aus erstreckt
sich mittig eine quer gerichtete Lagervertiefung 19 nach
unten, welche im Querschnitt halbkreisförmig ist. Die Lagervertiefung 19 ist
derart angeordnet, dass die Schwenkachsenelemente 14 in
die Lagervertiefung hineinragen, wenn das Schwenkrad 6 im
Aufnahmeraum 9 eingesetzt ist. Das Schwenkrad 6 kann
sich damit innerhalb eines vorbestimmten Schwenkbereichs um die
Schwenkachsenelemente 14 herum drehen. Insbesondere ist das
Schwenkrad 6 von einer Außereingriffstellung, bei der
sich das Schwenkrad 6 vollständig innerhalb des Aufnahmeraums 9 befindet
und die Umfangswand 18 des Schwenkrads 6 in einer
Ebene mit der oberen Fläche der
Befestigungsplatte 5 liegt, in eine um 90° versetzte
Eingriffstellung drehbar, die in den 2 bis 6 gezeigt ist. In dieser
Eingriffstellung steht die eine Hälfte des Schwenkrads 6 nach
oben über
die Befestigungsplatte 5 hinaus, während die andere Hälfte des Schwenkrads 6 sich
im Aufnahmeraum 9 befindet.
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Im montierten Zustand der Verriegelungseinrichtungen 21 greift
der außerhalb
des Aufnahmeraums 9 liegende Teil des Schwenkrads 6 in
eine an der Stirnseite des Scheibenelements 7 vorgesehene Vertiefung 20 ein,
die in den 18 und 19 dargestellt ist. Zweckmäßigerweise
weist diese Vertiefung 20 eine Breite auf, die derjenigen
des Schwenkrads 6 entspricht, so dass das Scheibenelement 7 spielfrei oder
nahezu spielfrei an den Schwenkrädern 6 und über diese
und die Gehäuse 4 am
Rahmen 1 befestigt ist.
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Bei der scheibenelementseitigen Vertiefung 20 kann
es sich um eine über
die gesamte Länge
der jeweiligen Scheibenseiten durchgehende Vertiefung handeln, oder
um einzelne, singuläre
Vertiefungen, die den Verriegelungseinrichtungen 21 gegenüberliegen.
Zweckmäßigerweise
befinden sich die Vertiefungen 20 mittig in den Stirnseiten
der Scheibenelemente 7 und werden durch nach außen offene,
U-förmige
Profile 22 gebildet.
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Um zu gewährleisten, dass die in die
Eingriffstellung gebrachten Schwenkräder 6 in dieser Stellung
bleiben und nicht unerwünschterweise
zurückschwenken,
ist eine Schwen karretierung vorgesehen. Hierzu weist das Schwenkrad 6 zwei
quer verlaufende Bohrungen 23, 24 auf, die zur
Aufnahme von Druckfederbuchsen 25 dienen (7). In jeder Druckfederbuchse 25 ist
jeweils eine Druckkugel 26 verschiebbar aufgenommen, die
nach hinten mittels einer Druckfeder 27 am Boden der Druckfederbuchse 25 abgestützt ist.
Die Vorspannkraft der Druckfeder 27 versucht, die Druckkugel 26 nach
außen über das
Schwenkrad 6 hinaus zu drücken. Zweckmäßigerweise
wird das Maß,
um das die Druckkugel 26 über die Seitenfläche des
Schwenkrads 6 hinaus vorstehen kann, durch geeignete, nicht
näher gezeigte Mittel
begrenzt.
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Beim Verschwenken des Schwenkrads 6 drückt die
Druckkugel 26 somit gegen die Seitenwand 12 oder 13 des
Gehäuses 4.
Gelangt die Druckkugel 26 in den Bereich einer Rastvertiefung 15,
so kann sich die Druckkugel 26 etwas weiter nach außen bewegen
und verriegelnd in die Rastvertiefung 15 eingreifen.
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Um sicherzustellen, dass das Schwenkrad 6 über die
in den 2 bis 6 gezeigte Eingriffstellung hinaus
weiter im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, wird der Schwenkbereich,
wie bereits ausgeführt, durch
den Begrenzungsstift 17 begrenzt. Dieser Begrenzungsstift 17 greift
in eine sich über
eine vorbestimmte Länge
in Umfangsrichtung erstreckende, bogenförmige Nut 28 ein,
die sich auf jede der beiden gegenüberliegenden Seiten des Schwenkrads 6 befindet.
Das Ende der Nut 28 bildet einen Anschlag 29, gegen
den der Begrenzungsstift 17 in der Eingriffsendstellung
anstößt, so dass
das Weiterdrehen des Schwenkrads 6 verhindert wird.
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Die beiden gegenüberliegenden Nuten 28 durchstoßen mit
ihren jeweils entgegengesetzten Enden die Befestigungsplatte 5,
wobei sie jedoch die gleiche Länge
haben. Aufgrund dieser Anordnung befinden sich die beiden Anschläge 29 der
Nuten 28 auf verschiedenen Seiten bezüglich einer vertikalen Mittelebene,
so dass der eine Anschlag 29 bei einer Drehung des Schwenkrads 6 im
Uhrzeigersinn und der andere Anschlag 29 bei einer Drehung
des Schwenkrads 6 im Gegenuhrzeigersinn wirksam ist.
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Die in den 4 bis 10 gezeigte
Bohrung 24 ist identisch zur Bohrung 23 ausgebildet
und weist ebenfalls eine federbelastete Druckkugel 27 auf,
um das Schwenkrad 6 in einer zu den 2, 4 und 6 spiegelbildlichen Eingriffsendstellung
zu verrasten, bei der das Schwenkrad 6 von der unteren
Außereingriffstellung
im Uhrzeigersinn hoch geschwenkt worden ist. Die in der oberen Bohrung 24 (4, 6) eingesetzte Druckkugel 26 greift
dann in die linke Rastvertiefung 15 von 4 und 6 ein.
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Das Verschwenken des Schwenkrads 6 aus seiner
horizontalen, im Gehäuse 4 versenkten
Außereingriffstellung
in die nach oben über
das Gehäuse 4 vorstehende
Eingriffstellung erfolgt dadurch, dass ein nicht dargestelltes Werkzeug
mit einem L- oder T-förmigen
Endstück
in den Spalt 29 zwischen dem Rahmen 1 und dem
Scheibenelement 7 eingeführt wird, bis das Endstück des Werkzeugs
auf der ebenen Umfangswand 18 des Schwenkrads 6 aufliegt.
Durch Drehen des Werkzeugs kann das Schwenkrad 6 anschließend entweder
in oder entgegen dem Uhrzeigersinn nach oben geschwenkt werden.
Um ein Positionieren des Werkzeugendstücks zu erleichtern, weist die
Umfangswand 18 eine Längsnut 30 auf,
in welche das Werkzeugendstück eingreifen
kann. Da die beiden Schwenkachsenelemente 14 des Gehäuses 4 zueinander
einen mittigen Abstand aufweisen, der in etwa der Breite der Längsnut 20 entspricht,
wird eine Drehung des Werkzeugs durch die Schwenkachsenelemente 14 nicht
behindert.
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Wenn sich alle Schwenkräder 6 in
der gewünschten,
in 16 gezeigten Endstellung
befinden, kann der Spalt 29 nach Entfernen des Werkzeugs
mit einem geeigneten Dichtungsmittel ausgefüllt werden.
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Das Gehäuse 4 besteht zweckmäßigerweise aus
einem einstückigen
Gussteil aus Metall. In gleicher Weise kann es sich bei dem Schwenkrad 6 ebenfalls
um ein Metallteil handeln. Alternative Materialien für das Gehäuse 4 und
das Schwenkrad 6 sind ohne Weiteres denkbar, beispielsweise
Kunststoffmaterialien. Dies gilt insbesondere dann, wenn keine erhöhten Anforderungen
an die Temperaturbeständigkeit
gestellt werden.
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Aus den 20 bis 22 ist
eine Verriegelungseinrichtung 21 mit einer alternativen
Schwenkarretierung ersichtlich. Das Gehäuse 4 dieser Verriegelungseinrichtung
weist in der kreisbogenförmigen
Umfangswand 10 des Aufnahmeraumes 9 eine sich
in Längsrichtung
erstreckende, mittige Federaufnahmenut 31 auf, in die eine
Rastfeder 32 in der Form einer Blattfeder eingesetzt ist.
Die Rastfeder 32 ist derart gebogen, dass sie zwei nach
oben über
die Umfangswand 10 vorstehende Höcker 33 aufweist. Weiterhin
weist das Schwenkrad 6 in ihrer Umfangswand zwei Rastvertiefungen 34 auf,
die derart dimensioniert und positioniert sind, dass ein Höcker 33 in eine
Rastvertiefung 34 eingreift, wenn sich das Schwenkrad 6 in
der in 21 gezeigten
senkrechten Eingriffsstellung befindet. Die Rastfeder 32 ist
andererseits derart flexibel, dass die Höcker 33 bis zur Umfangswand 10 zurückgedrückt werden
können und
außer
Eingriff mit der Rastvertiefung 34 gelangen, wenn das Schwenkrad 6 mit
einer etwas größeren Kraft
absichtlich zurückgeschwenkt
wird.