EP0582805A1 - Aufzugsfangvorrichtung - Google Patents
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- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
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- B66B5/02—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
- B66B5/16—Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well
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- B66B5/22—Braking or catch devices operating between cars, cages, or skips and fixed guide elements or surfaces in hoistway or well and applying frictional retarding forces by means of linearly-movable wedges
Definitions
- the invention relates to a safety device for elevator cars guided on at least one guide rail with a braking device engaging on the guide rail for braking the elevator car and a control device which regulates the braking force of the braking device in a load-dependent and / or deceleration manner.
- the safety devices used in lifts usually act independently of the load.
- the braking forces are applied by means of fixed springs, which apply the same forces to the rail in an empty cabin as in a full cabin with broken ropes. This leads to undesirably high delays with an empty or lightly loaded cabin.
- the control device provided according to the invention in the safety gear works purely mechanically and has a control mass influenced by the car acceleration and a brake spring deflected in accordance with the position of the control mass, which is coupled to the control mass and the braking device in such a way that a reduced braking force when the elevator car is decelerated to a high degree and with less deceleration of the elevator car, an increased braking force is exerted by the braking device on the guide rail or the guide rails.
- Such a pure mechanical control has neither sensors nor actuators, as are necessary with hydraulic or electromagnetic control, works absolutely reliably and reacts immediately to any change in deceleration.
- control device is a proportional controller, one would like to see the control difference that occurs, i.e. keep a slight fluctuation in deceleration as small as possible.
- control mass is kept low and an actuating gear between the control mass and the brake spring that converts the movement of the control mass is provided.
- the synchronous behavior is achieved in the case of two guide rails in an advantageous manner in that the control mass is rod-shaped and at the same time acts on two symmetrically designed brake devices via two swivel arms each via two symmetrical actuating gears and two brake springs.
- the brake shoes of the brake device are preferably pressed onto the guide rails by means of brake wedges.
- the actuating gear preferably has an adjusting thread which reduces the movement of the control mass mediated by the swivel arms and a lever which transmits an axial thread movement of the adjusting thread to the brake springs.
- the catching process now takes place as follows: At a certain excess speed of the elevator car, the wedges of the safety gear are retracted, as a result of which a defined braking force is built up, which decelerates the car. From a defined or adjustable delay, the control mass is moved downwards by the delay. This movement is transferred to the brake wedges via the swivel arms, the adjusting thread and the brake spring and reduces the braking forces until a certain ratio of braking force / control path is established and the elevator car is decelerated in a controlled manner regardless of the load condition.
- the brake wedges of the safety gear are retracted, which creates a defined braking force.
- the control mass is already in a deflected position at the beginning of the catching process, which means a lower braking force. If the delay required for the adjustment of the control mass is not reached, moves the control mass upwards as a result of the control spring and thereby increases the braking force until a certain ratio of braking force / control path is established.
- a damping device acting on the lever is preferably provided in order to dampen or prevent an unwanted oscillation of the control mass and thus an overshoot of the control device.
- the rod-shaped control mass is connected via a left and right swivel arm to a left and right control thread, the control threads being opposite and each having an extension piece, each of which corresponds to the swivel movement of the swivel arm axially to the swivel axis of the swivel arms performs linear motion.
- each brake wedge can be actuated by an angle lever which is resiliently mounted on the attachment piece of the control thread and on each spring pivot point.
- Each spring pivot point is preferably formed by a torsion spring.
- each torsion spring is formed by a plurality of torsion bars clamped in parallel, the spring force being adjustable by selecting the number of torsion bars.
- the regulating device designed according to the invention can be adapted to different empty car weights or also average car weights, including an average load.
- the spring force has an adjustable preload at each spring pivot point.
- the adjustability can advantageously be done by adjusting the angular position of the torsion bars about their longitudinal axis.
- the braking device 3 consists of a left and right catch piece on which the control device, generally designated 5, acts.
- the control device 5 has a rod-shaped control mass 6, which engages via two swivel arms 20 and a left and right adjusting thread 12 on the two catch pieces of the brake device 3 fastened to an elevator car (not shown).
- the elevator safety device shown in FIG. 1 functions as follows: The control mass 6 moves up or down when the braking acceleration changes (perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 3). Via the swivel arms 20, the arcuate path of the standard mass 6 is transferred to a threaded bolt rotatable in the standard thread 12.
- a control mass 6 ' acts on a brake spring 7' housed in a housing via a swivel arm 20 'which is formed integrally with a lever 16' and acts on a brake shoe 4 'via this brake spring 7' and a brake wedge 10 '. From a defined braking deceleration in the case of a downward movement of the elevator car, the control mass 6 'is moved downward by the deceleration and reduces the braking force on a guide rail 2' by means of the swivel arm 20 'and lever 16', brake spring 7 'and wedge 10'.
- the brake spring 7 ' is designed here as a helical spring, while the preferred embodiment of the elevator safety device according to the invention described below with reference to FIG. 3 uses a torsion spring.
- the lever 16 ' is pivotally mounted at a hinge point 23 within the safety gear. Any overshoot of the control device is damped by a damping device 19.
- the basic arrangement shown in FIG. 2 also has a counter spring 24 which resiliently supports the lever 16 'in its opposite direction to the brake spring 7'.
- FIG. 3 corresponds to the unit shown on the right in FIG. 1, and a corresponding left-hand unit is arranged symmetrically thereto and also connected to the standard mass 6.
- the control mass 6 is coupled to a control thread 12 via the swivel arm 20.
- a threaded bolt is arranged in the regular thread 12 and carries an axial extension 18 within a housing.
- Lever arms 16 and 17 projecting in opposite directions to each other are attached to the extension piece 18, each of which is coupled to a second, resilient lever arm 7, 8 via a spring pivot point D1 and D2 are.
- the lever arms 7 and 16 on the one hand and 8 and 22 on the other hand are sections of a torsion spring 21 and 22, respectively, which have the spring pivot D1 and D2.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Fangvorrichtung für an mindestens einer Führungsschiene geführte Aufzugskabinen mit einer an der Führungschiene angreifenden Bremsvorrichtung zum Abbremsen der Aufzugskabine und einer die Bremskraft der Bremsvorrichtung last- und/oder verzögerungsabhängig regelnden Regelvorrichtung.
- Üblicherweise wirken die bei Aufzügen eingesetzen Fangvorrichtungen lastunabhängig. Die Bremskräfte werden mittels fest eingestellter Federn aufgebracht, die bei einer leeren Kabine die gleichen Kräfte auf die Schiene bringt wie bei einer vollen Kabine mit gerissenen Seilen. Dies führt zu unerwünscht hohen Verzögerungen bei leerer oder gering beladener Kabine.
- Um im letzteren Fall die unerwünscht hohen Verzögerungen bzw. Bremsbeschleunigungen zu vermeiden, ist es erforderlich, die Bremskräfte last- oder verzögerungsabhängig zu regeln.
- Aus der DE-A-39 34 492 und EP-A-0 183 616 sind Bremskraftregelungen bekannt, welche die Bremskraft einer Aufzugskabine entweder hydraulisch oder elektromagnetisch regeln. Solche Regelungen erfordern jedoch einen hohen apparativen Aufwand und können störanfällig sein.
- Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Aufzugsfangvorrichtung mit einer einfach aufgebauten Bremskraftregelung so zu ermögichen, daß die Regelvorrichtung absolut zuverlässig funktioniert und sofort auf jede Verzögerungsänderung bzw. Änderung der Bremsbeschleunigung reagiert.
- Diese Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.
- Demgemäß arbeitet die erfindungsgemäß bei der Fangvorrichtung vorgesehene Regelvorrichtung rein mechanisch und weist eine von der Kabinenbeschleunigung beeinflußte Regelmasse und eine entsprechend der Lage der Regelmasse ausgelenkte Bremsfeder auf, welche so mit der Regelmasse und der Bremsvorrichtung gekoppelt ist, daß bei hoher Verzögerung der Aufzugskabine eine verringerte Bremskraft und bei geringerer Verzögerung der Aufzugskabine eine erhöhte Bremskraft durch die Bremsvorrichtung auf die Führungsschiene bzw. die Führungsschienen aufgeübt wird. Eine solche rein mechanische Regelung besitzt weder Meßfühler noch Stellglieder, wie sie bei einer hydraulischen oder elektromagnetischen Regelung nötig sind, arbeitet absolut zuverlässig und reagiert sofort auf jede Verzögerungsänderung.
- Da es sich bei der erfindungsgemäßen Regelvorrichtung um einen Proportionalregler handelt, möchte man die auftretende Regeldifferenz, d.h. eine leichte Verzögerungsschwankung so klein wie möglich halten.
- Dazu wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung die Regelmasse gering gehalten und ein die Bewegung der Regelmasse umsetzendes Stellgetriebe zwischen Regelmasse und Bremsfeder vorgesehen.
- Das synchrone Verhalten wird im Falle zweier Führungsschienen in vorteilhafter Weise dadurch erreicht, daß die Regelmasse stabförmig ausgebildet ist und gleichzeitig über zwei symmetrische Stellgetriebe und zwei Bremsfedern an zwei symmetrisch ausgebildeten Bremsvorrichtungen über je einen Schwenkarm angreift.
- Unerwünscht hohe Entlastungen der Bremsfeder und eine daraus resultierende Aufhebung der Fahrkorbverzögerung werden durch an der Regelvorrichtung oder alternativ an der Bremsvorrichtung angebrachte Anschläge verhindert.
- Bevorzugt werden die Bremsbacken der Bremsvorrichtung mittels Bremskeilen an die Führungsschienen angedrückt.
- Alternativ können statt der Bremskeile auch Exzenter oder Kniehebel eingesetzt sein. Das Stellgetriebe weist bevorzugt ein die durch die Schwenkarme vermittelte Bewegung der Regelmasse untersetzendes Stellgewinde sowie einen Hebel auf, der eine axiale Gewindebewegung des Stellgewindes an die Bremsfedern überträgt.
- Der Fangvorgang spielt sich nun so ab:
Bei einer bestimmten Übergeschwindigkeit der Aufzugskabine werden die Keile der Fangvorrichtung eingezogen, wodurch sich eine definierte Bremskraft aufbaut, welche den Fahrkorb verzögert. Ab einer definierten oder einstellbaren Verzögerung wird die Regelmasse durch die Verzögerung nach unten bewegt. Diese Bewegung wird über die Schwenkarme, das Stellgewinde und die Bremsfeder auf die Bremskeile übertragen und reduziert die Bremskräfte so lange, bis sich ein bestimmtes Verhältnis von Bremskraft/Regelweg einstellt und die Aufzugskabine unabhängig vom Belastungszustand kontroliert verzögert. - Ein alternatives Verfahren für den Fangvorgang funktioniert wie folgt.
- Bei einer bestimmten Übergeschwindigkeit werden die Bremskeile der Fangvorrichtung eingezogen, wodurch sich eine definierte Bremskraft aufbaut. Die Regelmasse befindet sich bereits am Anfang des Fangvorgangs in einer ausgelenkten Stellung, was eine niedere Bremskraft bedeutet. Wird nun die für die Verstellung der Regelmasse erforderliche Verzögerung nicht erreicht, bewegt sich die Regelmasse infolge der Regelfeder nach oben und erhöht dadurch so lange die Bremskraft, bis sich ein bestimmtes Verhältnis von Bremskraft/Regelweg einstellt.
- Bevorzugt ist eine am Hebel angreifende Dämpfungsvorrichtung vorgesehen, um ein ungewolltes Schwingen der Regelmasse und damit ein Überschwingen der Regeleinrichtung zu dämpfen oder ganz zu verhindern.
- In einer besonders bevorzugten Ausführungsart ist die stabförmige Regelmasse über je einen linken und rechten Schwenkarm mit je einem linken und rechten Regelgewinde verbunden, wobei die Regelgewinde gegengängig sind und je ein Ansatzstück aufweisen, das jeweils eine der Schwenkbewegung des Schwenkarms entsprechende axial zu der Schwenkachse der Schwenkarme liegende lineare Bewegung ausführt.
- Bei dieser besonders bevorzugten Ausführungsform greifen an jeder Führungsschiene zwei gegeneinander gerichtete Bremsbacken an und jeder Bremskeil ist durch je einen am Ansatzstück des Regelgewindes und an je einem Federdrehpunkt federnd gelagerten Winkelhebel betätigbar.
- Vorzugsweise ist jeder Federdrehpunkt durch eine Torsionsfeder gebildet.
- Bevorzugt ist die am Federdrehpunkt auf den Winkelhebel einwirkende Federkraft einstellbar. Dies kann besonders vorteilhaft dadurch geschehen, daß jede Torsionsfeder durch mehrere parallel eingespannte Torsionsstäbe gebildet ist, wobei die Federkraft durch Wahl der Anzahl der Torsionsstäbe einstellbar ist. Durch diese Einstellbarkeit der Federkraft kann die erfindungsgemäß gestaltete Regelvorrichtung an unterschiedliche Kabinenleergewichte oder auch mittlere Kabinengewichte unter Einbeziehung einer mittleren Last angepaßt werden.
- Es ist weiterhin bevorzugt, daß die Federkraft an jedem Federdrehpunkt eine einstellbare Vorspannung hat. Die Einstellbarkeit kann vorteilhafterweise durch Einstellung der Winkellage der Torsionsstäbe um ihre Längsachse erfolgen.
- Weitere Merkmale funktioneller und apparativer Art sowie Vorteile werden nun im folgenden an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- perspektivisch die grundsätzliche Anordnung der erfindungsgemäßen Aufzugsfangvorrichtung zwischen zwei Führungsschienen;
- Fig. 2
- das Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen ausgeführten Aufzugsfangvorrichtung;
- Fig. 3
- Details einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufzugsfangvorrichtung.
- In der perspektivischen Darstellung gemäß Fig. 1 greift die dargestellte Aufzugsfangvorrichtung symmetrisch an zwei parallelen Führungsschienen 1 und 2 an. Die Bremsvorrichtung 3 besteht aus jeweils einem linken und rechten Fangstück auf welches die allgemein mit 5 bezeichnete Regelvorrichtung einwirkt. Die Regelvorrichtung 5 weist eine stabförmige Regelmasse 6 auf, die über zwei Schwenkarme 20 und ein linkes und rechtes Stellgewinde 12 an den beiden an einer nicht gezeigten Aufzugskabine befestigten Fangstücken der Bremsvorrichtung 3 angreift. Die in Fig. 1 dargestellte Aufzugsfangvorrichtung funktioniert wie folgt:
Die Regelmasse 6 bewegt sich bei einer Änderung der Bremsbeschleunigung nach oben oder unten (in Fig. 3 senkrecht zur Zeichnungsebene). Über die Schwenkarme 20 wird die bogenförmige Bahn der Regelmasse 6 an einen im Regelgewinde 12 drehbaren Gewindebolzen übertragen. - Zur Verdeutlichung der Funktion wird anhand der Fig. 2 ein schematisch dargestelltes Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Aufzugsfangvorrichtung erläutert. Eine Regelmasse 6' wirkt über einen einstückig mit einem Hebel 16' ausgebildeten Schwenkarm 20' auf eine in einem Gehäuse untergebrachte Bremsfeder 7' und über diese Bremsfeder 7' und einen Bremskeil 10' auf einen Bremsbacken 4' ein. Ab einer definierten Bremsverzögerung im Falle der Abwärtsfahrt der Aufzugskabine wird die Regelmasse 6' durch die Verzögerung nach unten bewegt und reduziert über die Einheit aus Schwenkarm 20' und Hebel 16', Bremsfeder 7' und Keil 10' die Bremskraft des auf eine Führungsschiene 2' einwirkenden Bremsbakkens 4' die Bremskräfte solange, bis sich ein bestimmtes Verhältnis von Bremskraft zu Regelweg einstellt. Dadurch wird die Aufzugskabine unabhängig von ihrem Beladungszustand kontrolliert verzögert. Die Bremsfeder 7' ist hier als Schraubenfeder ausgebildet, während die anhand der Fig. 3 weiter unten beschriebene bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufzugsfangvorrichtung eine Torsionsfeder verwendet. Der Hebel 16' ist an einem Gelenkpunkt 23 innerhalb der Fangvorrichtung schwenkbar gelagert. Ein eventuelles Überschwingen der Regelvorrichtung wird durch eine Dämpfungsvorrichtung 19 gedämpft. Die in Fig. 2 dargestellte Prinzipanordnung weist weiterhin eine Gegenfeder 24 auf, die den Hebel 16' in dessen zur Bremsfeder 7' in gegengesetzter Bewegungsrichtung federnd abstützt.
- Anhand Fig. 3 wird nachfolgend eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufzugsfangvorrichtung beschrieben. Die in Fig. 3 dargestellte Einheit entspricht der in Fig. 1 rechts dargestellten Einheit, und eine entsprechende linksseitige Einheit ist symmetrisch dazu angeordnet und gleichfalls mit der Regelmasse 6 verbunden. Die Regelmasse 6 ist über den Schwenkarm 20 mit einem Regelgewinde 12 gekoppelt. Im Regelgewinde 12 ist ein Gewindebolzen angeordnet, der ein axiales Ansatzstück 18 innerhalb eines Gehäuses trägt. Bei einer Bewegung der Regelmasse 6 und des Schwenkarms 20 in die Zeichenebene hinein oder aus der Zeichenebene hinaus führt der Gewindebolzen innerhalb des Regelgewindes 12 eine Bewegung in axialer Richtung (Doppelpfeil 15) aus. Am Ansatzstück 18 sind jeweils entgegengesetzt zueinander ragende Hebelarme 16 und 17 befestigt, welche jeweils über einen Federdrehpunkt D1 und D2 mit je einem zweiten, federnden Hebelarm 7, 8 gekoppelt sind. Die Hebelarme 7 und 16 einerseits und 8 und 22 andererseits sind Abschnitte jeweils einer Torsionsfeder 21 und 22, welche den Federdrehpunkt D1 und D2 haben. Auf diese Weise wird die Bewegung des Ansatzstücks 18 des Schraubbolzens in Achsrichtung 15 an den von den Federdrehpunkten D1 und D2 abgewendeten Enden der Hebelarme 7 und 8 jeweils über die Bremskeile 10 und 11 in eine lineare Bewegung der Bremsbacken 4 in Richtung der Pfeile B1 und B2 umgesetzt, so daß die Regelvorrichtung auf die Bremsbacken und dadurch auf die Bremsflächen der Führungsschiene 2 in einander entgegesetzten Richtungen einwirkt. Eine Dämpfungsvorrichtung 19 zur Dämpfung von Überschwingungen der Regelvorrichtung sowie eine der Gegenfeder 24 gemäß Fig. 2 entsprechende Gegenfeder sind in Fig. 3 nicht dargestellt, wobei die Gegenfeder 24 zur Funktionserfüllung eingesetzt werden muß. Für die Torsionsfedern 21 und 22 können beliebige geeignete Formfedern, wie Blattfedern oder Zylinderfedern eingesetzt werden.
Claims (11)
- Fangvorrichtung für an mindestens einer Führungsschiene geführte Aufzugskabinen mit einer an der bzw. den Führungsschiene (n) (1, 2) angreifenden Bremsvorrichtung (3, 4) zum Abbremsen der Aufzugskabine und einer die Bremskraft der Bremsvorrichtung (3, 4) last- und/oder verzögerungsabhängig regelnden Regelvorrichtung (5; 5'), dadurch gekennzeichnet, daß die Regelvorrichtung (5; 5') eine von der Kabinenbeschleunigung beeinflußte Regelmasse (6; 6') und eine entsprechend der Lage der Regelmasse (6; 6') ausgelenkte Bremsfeder (21, 22; 7') aufweist, wobei die Bremsfeder (21, 22; 7') so mit der Regelmasse (6; 6') und der Bremsvorrichtung (3, 4) gekoppelt ist, daß bei hoher Verzögerung eine verringerte Bremskraft und bei geringerer Verzögerung eine erhöhte Bremskraft durch die Bremsvorrichtung auf die Führungsschiene(n) (1, 2) ausgeübt wird.
- Fangvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Bewegung der Regelmasse (6) umsetzendes Stellgetriebe zwischen Regelmasse (6) und Bremsfeder (21, 22; 7') vorgesehen ist.
- Fangvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei Führungsschienen (1, 2) die Regelmasse (6) stabförmig ausgebildet ist und waagrecht liegt und gleichzeitig über zwei symmetrische Stellgetriebe und zwei Bremsfedern (21, 22) an zwei symmetrisch ausgebildeten Bremsvorrichtungen (3) über je einen Schwenkarm (20) angreift.
- Fangvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung (3) mittels Bremskeilen (10, 11) und über Bremsklötze (4) an den Führungsschienen (1, 2) angreift.
- Fangvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellgetriebe ein die Bewegung der Regelmasse (6) untersetzendes Stellgewinde (12) und einen zweiseitigen Hebel (7, 16; 8, 17) aufweist.
- Fangvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden nsprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine am zweiseitigen Hebel oder zentral an der Regelmasse angreifende Dämpfungsvorrichtung (19) vorgesehen ist, um ein Überschwingen der Regelmasse zu dämpfen.
- Fangvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die stabförmige Regelmasse (6) über je einen linken und rechten Schwenkarm (20) mit je einem linken und rechten Regelgewinde (12) gekoppelt ist, daß die Regelgewinde (12) gegengängig sind und je ein Ansatzstück aufweisen, welches an einem im Regelgewinde drehbaren Gewindebolzen angebracht ist, der jeweils eine der Schwenkbewegung der Schwenkarme (20) entsprechende, axial zu dessen Schwenkachse liegende lineare Bewegungsrichtung (15) ausführt, daß an jeder Führungsschine (1, 2) zwei gegeneinander gerichtete, mittels der Bremskeile (10, 11) bewegte Bremsbacken (4) angreifen und daß jeder Bremskeil (10, 11) durch je einen am Ansatzstück (18) und je einem Federdrehpunkt (D1, D2) federnd gelagerten Winkelhebel (7, 16; 8, 17) betätigbar ist.
- Fangvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Federdrehpunkt (D1, D2) durch eine Torsionsfeder (21, 22) gebildet ist.
- Fangvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die am Federdrehpunkt (D1, D2) auf die Winkelhebel (7, 16; 8, 17) einwirkende Federkraft einstellbar ist.
- Fangvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Torsionsfeder (21, 22) durch mehrere eingespannte Torsionsstäbe gebildet ist, und daß die Federkraft durch Wahl der Anzahl der Torsionsstäbe einstellbar ist.
- Fangvorrichtung nach einem oder mehrern der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft an jedem Federdrehpunkt (D1, D2) eine durch eine axiale Verdrehung jeder Torsionsfeder (21, 22) einstellbare Vorspannung hat.
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