DE7215614U - Erdungsanordnung für elektrische Leiter in Schaltanlagen - Google Patents

Description

SrdungsanOrdnung für elektrische Lei ter in Schaltanlagen

Die Erfindung betrifft eine I-irdungsanorftrag für- elektrische

Leiter (Stromschienen) in Schaltanlagen. Um das Personal bei Kontrollarbeiten in elektrischen Silagen zu schützen, ist es u.a. vorgeschrieben, daß die verschiedenen Phaeenleiter am Arbeitsplatz zu erden und kurzzuschließen sind. Zu diesem Zweck ist es üblich, Schraubkiemmen oder Kugel kontakt kl esiaen verschiedener Art zu verwenden, di·; cn den verschiedenen Leitern angebracht und über eine flexible Loitung kurzgeschlossen, und auf Erdpotential gelegt v/erden. Die Klemmen bestehen .-ewöhnlich aus zwei Teilen, von denen der eine Tf-il Permanent an den betreffenden Leiter festgeschraubt ist, v/'i.i-rend der andere Teil, der mit der Erdanschlußlei tang fest verbinden ist, wähl ond der Arbeitsdauer in der Schaltanlage vorübergehend en den festsitzenden Teil mit Hilfe einer abnehmbaren, isolierenden Betätigungsstange befestigt wird. Um eine zuverlässige Erdung an diesen Klemmen zu erreichen, ist es erforderlich, daß das Anziehen der Schraubverbindung mit einem gewissen Drehmoment ausgeführt wird,

was bedeutet, daß die Effektiviüab der S chute maß na haie in grossem r-laße von der Person abhängt, die diese Arbeit ausführt, iin anderer Nachteil dieser Klemmen besteht darin, da·" ihre Montage verhältnismäßig zeitraubend ist, was das Risiko steigert, daß die Erdun- nicht sorgfältig ausgeführt wird. IM die Erdungsleitung und die Klemmen anbringen zu können, ist außerdan verhältnismäßig viel Platz in der Schaltanlage erforderlich, und besonders bei modernen enggebauten Innenraum-Schaltanlagen hat es sich nahezu als unmöglich erwisen, mit üblichen Erdungsmitteln eine zufriedenstellende '^dungsmöglichkeit zu erzielen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Erdungs an Ordnung zu entwickeln, die in engen Räumen verwendbar ist, leicht montierbar ist und eine zuverlässige Erdverbindung garantiert.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Erdungs an Ordnung vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß an jedem Leiter (Stromschiene) ein Kontaktorgan in. Form eines Bügels mit zwei gegeneinander federnde Schenkel fest und dauernd angeordnet ist, ein starrer Erdungsbolzen zwischen die Schenkel einführbar ist xxna an jedem Schenkel ein Kern aus ferr omagne tis ehern Material derart angebracht ist, daß beide Kerne bei einem Kurzschltißctron durch den Bügel einander anziehen und den Kontaktdruck der Schenkel ge.ren den TDrdungsbolsen verstärken.

Eine Aus f ührungs l'orm der Erfindung lot dadurch ,-;e ke rm Ht i chnet, daß der .Bügel mit seinen beiden Schenkeln aus einem einzigen entsprechend gebogenen Materini teil besteht, "üne andere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel des Bügels aus zwei Einzelteilen bestehen, die lenkbar miteinander verbunden sind, wobei oie Federung der Schenkel gegeneinander mittels einer die Schenkel verbindenden Feder bewirkt wird.

In-dem gemäß der Erfindung ein starrer Er dungs bolz en verwendet wird, der nur in einen Bügel eingeschoben zu werden braucht, erreicht man, daß die Vornahme der Erdung sehr schnell möglich ist und nur ein geringer Platz für die Erdung erforderlich ist. Da außerdem der Kontaktdruck an den Ans chluß punkten durch von dem Kurzschlußstrom magnetisierte Kerne verstärkt wird, erreicht man auf einfache V/eise einen hohen Kontaktdruck, der, im Gegensatz zu den üblichen Sch raub klemmen, von der die Montage ausführenden Person unabhängig ist.

Der Bügel wird zweickmäßigerweise mit parallelen Schenkeln ausgeführt, und um den Platzbedarf weiter zu verringern, wird er am vorteilhaftesten so geformt, daß er beim Festsetzen an einer Stromschiene einen spitzen Winkel mit dieser bildet.

Die Kerne bestehen vorzugsweise aus offenen Ringkernen, die bei der Montage einen mit zwei Luftspalten versehenen Ring um die beiden Schenkel bilden.

Die Tirdunrsanordnung kann zweckmäßigerweise zwei oder mehrere in einer Linie angeordnete Kontaktorgane der beschriebenen Art umfassen, von denen ein Kontaktorgan fest an einen geerdeten Gegenstand angeschlossen ist. Das Zusammenkuppeln von auf diese V/eise angeordneten Kon takt organ en "zann leicht durch Längs verschiebung eines als Erdung sie iter dienenden langgestreckten Bolzens geschehen, der an seinem einen Ende zweckmäßigerweise mit einem isolierten Handgriff versehen ist. Die Bedienung der Erdungs an Ordnung wird dadurch sehr einfach. Um das Risiko von Personenschäden auszuschalten, falls die Stromschienen zufällig Spannung führen, können bei einer gekapselten Schaltanlage die Kontakt organe fluchtend mit einem in der Kapselwand vorhandenen Loch angeordnet werden, durch das der Erdungsbolzen geschoben werden kann.

Damit man mit Sicherheit den notwendigen Kontaktdruck zwischen Kontaktorgan und Erdungsleiter in stromlosem Zustand erreichen kann, ohne daß das Einschieben in. Srdungslage eine allzu große Kraft erfordert, ist es zweckmäßig, daß die Bügelschenkel in oben genannter V/eise aus zwei separaten Teilen bestehen, die lenkbar miteinander verbunden sind, wobei die gegenseitige Federung der Schenkel mittels einer im .Anschluß an die genannten Teile angebrachten Feder erreicht wird. Eine solche Erdungsanordnung gibt einen sicheren, vorausbestimmten Kontaktdruck, und da dieser Druck niedrig gehalten werden kann, ist die Kontaktanordnung außerordentlich leicht zu handhaben. Im Falle eines

evtl. Kurz sch lußstrc mes durch die .Anordnung ergibt das Magnetsystem eine Zusatz kraft über die Lederkraft hinaus, wobei ;:::.n einen sehr hoher: "'.on takt druck erhalt.

Die Feder des Kon-eckt organs besieht zv.-ockinäßigerweise aus einer Bügelfeder. Eine solche Feder erfordert bedeutend v/enii Platz als eine entsprechende Schraubenfeder und ist besonders vorteilhaft, wenn sie, wie in vorliegendem Fall, nur einen verhältnismäßig geringen Kon ta let druck zu erzeugen braucht. Das Festsetzen einer Bügelfeder ist außer denyfeinf acher.

Das Kontaktorgan v/ird vorzugsweise so ausgeführt, daß der Abstand vom Lenkpunkt der Bügelschenkel zu den Magnetkernen um das Mehrfache größer ist als der Abstand vom Lenkpunkt zu den AnI ie ge punkte η der Schenkel an den Sr dungs bolzen. Dadurch wird erreicht, daß die Kontaktkraft aufgrund einer Hebelwirkung bedeutend größer wird als die Magnetkraft.

Anhand der in den Figuren dargestellten Ausf üh rungs bei spie Ie soll die Erfindung näher erläutert werden.

Fig. 1 und 2 zeigen zwei rechtwinklig zueinander liegende Ansichten einer Ausführungsform des Kontaktorgans für eine Erdungsanordnung nach der Erfindung.

Pig. 3 zeigt die 3eitenansicht einer in einer gekapselten Schaltanlage montierten Er dungs an Ordnung nach der "rfindung.

?ig. 4 und 5 zeigen von vorn und von der Seite Teile der Erdung s an Ordnung, montiert im Anschluß an die Tür eines Schaltanlagefaches.

Fig. 6 und 7 zeigen zwei rechtwinklig zueinander liegende Ansichten einer anderen Aus führung s form eines Kontaktorgans gemäß der Erfindung.

Das in Fig. 1 und 2 gezeigte Kon takt organ besteht aus einem federnden Bügel 1 aus elektrisch leitendem Material, z.B. Kupfer, mit zwei im wesentlichen parallelen Schenkeln 2 und 3. Der Schenkel 2 hat eine gebogene Endpartie A mit einem Befestirungsloch zur permanenten Befestigun:¹· griama an einer stromführenden Schiene 6 in einer elektrischen Schaltanlage mittels eines Schraubverbands 5. Auf jedem der Schenkel 2 und 3 ist ein im wesentlichen U-förmiger aus gewöhnlichem Konstruktionsstahl ausgeführter massiver Kern 7 bzw. 8 befestigt, wobei sich zwischen den Kernen ein Luftspalt 9 bildet. Zur Erdung der Schiene 6 bei Kontrollarbeiten in der Schaltanlage wird in den Bügel 1 ein ttrdungs bolzen 10 eingeführt. Bei Kurzschlußstrom durch den Schenkel 2 werden die Kerne 7 und O magnetisiert, wobei diese einander anziehen und einen hohen Kontaktdruck zwischen dem iürdungsbolzen 10 und den Schenkel ?.. und 3 bewirken.

In Fig. 3 werden die Stromschienen der drei Phasen in einen "blech ge kapsel ten Schaltanlagefach mit 6a, 6b und 6c bezeichnet. Auf jeder Schiene ist ei ryKon takt organ 1a, 1b bzw. 1c der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführung permanent befestigt. Außerdem ist in einer Linie mit den drei Kon takt organ en 1a, 1b und 1c ein weiteres Kontaktorgan 1j angeordnet, das über ein Trägereisen 11 an den geerdeten Stativrahmen 12 (siehe auch Fig. und 5) angeschlossen ist. Das Kontaktorgan 1j ist von derselben Ausführung wie die auf den Stromschienen montierten Kontaktorgane. Die drei Stromschienen der drei Phasen sind mittels eines Erdungsbolzens 10 kurzgeschlossen und geerdet, der in die vier Kontaktorgane durch ein in Linie mit den Kon takt organ en angeordnetes Loch 13 in der Tür 14 des Schaltanlagefaches eingeschoben ist. In dem Loch ist eine Führungshülse 15 angeordnet, die an dem Trägere±en des Kontakts 1 j befestigt ist. Die Führungshülse ist mit einer Deckscheibe 16 versehen, die das Loch 13 in der Tür 14 abdeckt, wenn diese geschlossen ist. Am inneren Ende der Führungshülse 15 ist ein schwenkbarer Deckel 17 angeordnet. Wenn der Erdungsbolzen 10 entfernt wird, fällt dieser über die innere Endfläche der Führungshülse 15. Dadurch wird bei einer evtl. Explosion in dem Schrank die Druckwelle daran gehindert, durch das Loch für den Srdungsbolzen herauszudringen.

Der Erdungsbolzen 10 ist mit beispielsweise einer gelben Indikierungsscheibe 18 versehen, sowie mit einem abnehmbaren, isolierten Handgriff 19. Da dieser Handgriff 19 nach erfolgter

Erdung abgenommen wird, kann die Tür 14 ungehindert geöffnet werden, dn dnc I₁OCh 13 dabei frei über das äußere /tode des ErdungGbolzens geht. Der Hanclgriff 19 kann mit Vorteil so ausgebildet sein, daß er auch für andere Zwecke, z.B. als Betätigung shandgriff für Federantriebe für Lasttrennschalter, verwendet werden kann.

Die Piihrungshülse 15 ist ferner mit einem Halter für ein Vorlängeschloß 20 versehen. Dieser Halter kann z.B. aus einem quer-· · gehenden Loch direkt durch die Pührungshülse (Fig. 3) oder aus einer mit entsprechenden Löchern versehenen V-förmigen Schiene

21 bestehen, die auf der Unterseite der Führungshülse (Fig. 4 und 5) festgeschweißt ist. Der Erdungsbolzen ist mit einer Nut

22 versehen, die in geerdeter Lage gen'U vor dem im Anschluß an die Führungshülse angeordneten Loch für das Vorhängeschloß 20 liegt. Hierdurch kann man mittels des Vorhängeschlosses 20 den Er dungs bolzen 10 in geerdeter Lage blockieren. Das Loch 13 in der Tür 14 ist so groß, daß das Vorhängeschloß 20 beim Öffnen der Tür durch das Loch paßt. Bei herausgezogenem Erdungsbolzen kann man außerdem, indem man das Vorhängeschloß in dem dafür vorgesehenen Loch in der Führungshülse läßt, verändern, daß der Erdungsbolzen während des normalen Betriebes unbeabsichtigt eingeschoben wird.

Um sicherzustellen, daß ein evtl. Erdschlußstrom nur über den Erdkontakt 1 j fließt und nicht auch über die Führungshülse 15

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mit der uanit verbundenen Gefahr des Festsclweißen- des Erdung ε bolsens . k::nn es zweckmäßig sein, die "^i hrungs hülse innen nit einem isolierenden Belag zu versehen.

In Sehr· It schränken, in denen die Strums ohienen in einer Ebene mit der Schranktür angeordnet sind, kenn die 'irdung in Prinzip aof dieselbe Weise ausgeführt werden, wie oben, beschrieben, wobei jedoch 3 Erdungsbolzen, einer pro Phase, erforderlich sind.

Aus den in Pig 3-5 gezeigten Aus führungs bei spie len geht hervor, daß man mit einem EametbeeinfliüBten ?;rdun~sbolzen jtmäß der Erfindung auf einfache '.veisu eine suverl-„d si~e ίίτααη^· durch eine geschlossene Schranktür erreichen kann. Hierdurch wird die G-efahr von Personenschäden in solchen Fällen ausgeschlossen, in denen versehentlich Anlage teile, dia geerdet v/erden sollen, Spann-JLig führ an.

Las in Fig. 6-7 gezeigte IContaktorgan besteht aus eimern aus elektrisch Ieit2iidpm T-In teri.il, z.2. Kurier, hergestellten zweiteiligen Bügel 1 mit zwei Schenkeln 2 und 3, die an der unteren Kante des Kon takt organs lenkbar ;zrou.~rc-'rj.p^o_t sind. Die obere Sndpartie des Schenkels 2 ist nit einen Loch 2.': "°rsehen zur permanenten Befestigung an z.B. einer stromführenden Schiene in einer elektrischen Schaltanlage mittels eines Schraubverbando. An jedem der Schenkel 2 und 3 ist eh im wesentlichen

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U-fonaiger , aus üblichem Xonstrukti ons stahl hergestellter massiver Kern 7 bzw. 8 befestigt. Diese Eisenkerne sind cn dern betr. Schenkel 2 bzv.¹. 3 mittels in jedem Kern 7 bz.·.'. 8 und dem zugehörirren Schenkel 2 bzw. 3 eingepreßter Steuer stifte 24 bzw. 25 befestigt. Pie Steuer stifte 24 bzw. 25 dienen auch dazu, die beiden Schenkel 2 und 3 beweglich miteinander zu befestigen, wobei die Steuer stifte in je einem Schenkel fest und in dem .meieren beweglich sind. Das Verbinden der Schenkel unten am Lenkpunirt wird dadurch erreicht, daß der Schenkel 3 mit einer T-förmigen Endpartie 26 versehen ist, die in eine axiale !Tut 27 in den Schenkel 2 eingreift.

Zur Erdung der nicht gezeigten Stromschiene, an der der Sehenkel 2 festgeschraubt v/erden soll, wird in den Bügel 1 ein j-rdungsbolsen 10 eingeführt. Sine Buge !feder 28, die mit verhältnismäßig niedrigem Druck an der Außenseite der Magnetkerne 7 und 8 anliegt, stellt dabei sicher, daß ein Kontaktdruck zwischen den Schenkeln 2 und 3 sowie dem Erdungsbolzen 10 vorhanden ist. Bei Kurzschlußstrom durch die Anordnung werden die Kerne 7 und 8 magnetisiert, wobei sie einander anziehen und eine bedeutende Zunahme des Kontaktdruckes bewirken. Eine bedeutende Verstärkung des Kontaktdruckes wird auch dadurch erreicht, daß die Magnetkerne mit gewissem Abstand vom Lenkpunkt des Bügels angeordnet sind, so daß eine Hebelwirkung entsteht. Bei gewöhnlich vorkommenden Kurz Schluß strömen erhält man an dem gezeigten Kontakt or .=ran Kontaktkräfte von einer Größe von 1000 Ή.

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"Jm das Zusammenpressen der Schenkel 2 und 3 zu begrenzen, wenn der Srciun^sbolzen 10 he raus ge sog en ist, kann auf dem ei ns η der Steuer stifte 24 und 25 ein Di nt an ze le me nt angeordnet sein. Außerdem konn man, wenn erforderlich, auf einfache V/eise die Büge lie der 28 von den übrigen Teilen isolieren, wobei eine evtl. Gefahr far Stromdurchganc in der Feder eliminiert wird.

Aus den gezeigten Aus führung sbeispie len geht hervor, daß eine Er dungs anordnung der hler beschriebenen Art besonders für enge Räumlichkeiten geeignet ist, z.B. in modernen kompakt gebauten S cha It anl age schränken, und besonders dort, wo die Sammelschienen des Schrankes in einer Ebene rechtwinklig zur Vorderseite des Schrankes liegen. Laborversuche haben gezeigt, daß die Er dungs anordnung ausgezeichnete elektrische Eigenschaften hat.

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Claims (1)

1. I ι

   S c hu t ζ an sp rü ο h ο :

   1. Er dungs an or dnung für elektrische Leiter in S/haltanlagon , dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Leiter (Stromschiene) ein Kontakt organ in Form eines M ge Is (1) nit sv.oi ge gene ir. ander federnde Schenkel (2, 3) fest und dauernd angeordnet ist, ein starrer Erdungsbolzen (10) zwischen die Schenkel (2, 3) einführbar ist und an jedem Schenkel ein Kern (7, S) aus ferromagnetischem Material derart angebracht ist, daß beide Kerne bei einem Kurzschlußstrom durch den 3ügei (1) einander anziehen und den Kontaktdruck der Schenkel (2,3) gegen den Brdungsbolzen (10) verstärken.

   2.Erdungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (1) mit seinen beiden Schenkeln (2, 3) aus einem einzigen entsprechend gebogenen Material teil besteht.

   3. Erdungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (2, 3) des Bügels (T) aus zwei Einzeiteilen bestehen, die lenkbar miteinander verbunden sind, wobei die Federung der Schenkel gegeneinander mittels einer die Schenkel verbindenden Feder (28) bewirkt wird.

   4. Erdungs an Ordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (28) eine Bügelfeder ist.

   5. Anordnung nach Anspruch 5 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand vom Lenkpunkt der Bügelschenkel (2, 3) zu den

   Marne t ker non (7, 3) ο In mehrfaches des /ibstanries vom Lenkpunkt zu den /uilie.^epun^ten der .Mo henkel an dem iCrdungoho 17,en (1 O) botragt.

   C. '.''!r rl u n,⁽ ι;» riii Ordnung nach Ansrjruch ;^;, 4 o.ier 5, da durch gekennzeichnet, anti die Schenkel (?, -j) :i it te Ib eines oder mehrarer SteuerhoJ.zen (?A, 25) b-we^lich n-ih-'neinnnöor rtuf-t-hMn^t Rinc. wobji die Bolzen in dei.i einen Schenkel fest und in de;n anderen Schenkel hev«glich angeordnet sind.

   7. Sr dungs an Ordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Schenkel an seinem abgewinkelten Ende eine T-förmige ?5ndpartie (26) hat, die mit einer axialen Nut (27) in dem anderen Schenkel (2) im Singriff steht.

   8. Erdungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (2, 3) des Bügels im wesentlichen parallel zueinander sind.

   9. Er dungs anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprache, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung des Kontaktorgans an der Stromschiene (6) einer der Schenkel (2) eine abgebogene, mit einem Befestigungsloch (23) versehene Sndpartie (4) hat, die mit dem übrigen Teil des Bügels (1) vorzugsweise einen spitzen V/ ink el bildet.

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   10. Erdungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne (7, 8) einen zweiteiligen mit e._ forderlichen Luftspalten (9) für die Bewegung der Schenkel zueinander versehenen Ring um die beiden Schenkel (2, 3) bilden.

   11. Erdungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (1) so angeordnet ist, daß der Erdungsbolzen (10) durch eine im wesentlichen rechtwinklig zur Schenkelrichtung verlaufende Längsverschiebung zwischen die Schenkel (2, 3) einschiebbar ist.

   12. Erdungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein weiteres Kontaktorgan ('ij) enthält, vorzugsweise derselben Ausführung wie das erstgenannte (1a), weicnes Kontaktorgan (Ij) fest an einem geerdeten Gegenstand (12) angeschlossen und im Verhältnis zu dem erstgenannten Kontaktorgan (1a) derart fluchtend angeordnet ist, daß der Erdungsboizen (10) in beide Kontaktorgane (la, 1 j) einführbar ist.

   13. Erdung ε nnordnun;; nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in einer gekapselten Schaltanlage die beiden Kontaktorgane (1a, 1j) mit einem in der Kapselwand angeordneten Loch (13), durch das der Erdungsleiter (10) einführbar ist, fluchtend angeordnet sind.

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   14. Erdungsanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein schwenkbar aufgehängter Decken (17) so angeordnet ist, daß er bei herausgezogenem Erdungsleiter (10) das Loch (13) verdeckt.

   15. Er dung s an or dnung nach Anspruch 15 oder 14, bei der das Loch in einer Klappe oder Tür der Kapselung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine an dem Schaltanlagestell (12) im Anschluß an das Loch (13) stationär angebrachte Führungshülse (15) für den Erdungsleiter (10) einen für ein Vorhängeschloß (20) vorgesehenen Halter (21) hat, der bei geschlossener Tür (14) vor der Tür liegt und so angeordnet ist, daß das Vorhängeschloß (20) in eingehängter Lage sumindestens teilweise das axiale Loch der Führungshülse (15) für den Srdungsleiter (1O) blockiert.

   16. Er dungs anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Erdungsleiter (10) mit einem abnehmbaren, isolierten Handgriff (19) versehen ist.

   17. Er dungs anordnung nach Anspruch 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Loch (13) in der Tür (14) so groß ist, daß bei erfolgter Erdung und abgenommenen Handgriff (19) das äußere Ende des Erdungsbolzens (10) durch das Loch (13) paßt.

   18. "Rr dungs anordnung nach Anspruch 15, 16 odor 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Er dungs bolze η (10) eine Ausreihmung, z.B.

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   eine Nut (22), hat, die bei erfolgter Erdung unmittelbar vor dem Halter (21) für das Vorhängeschloß (20) liegt.