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Die
Erfindung betrifft eine Scherenhebebühne, insbesondere für Fahrzeuge,
mit zwei auf oder im Boden befestigten Stütz- bzw. Bodenschienen, mit mindestens
zwei sich kreuzenden Scherenholmen, die mit ihren unteren Enden
in den Stützschienen
gehalten und geführt
sind, mit einem die beiden Scherenholme etwa mittig miteinander
verbindenden Gelenk, mit einem an den Scherenholmen angreifenden Hubaggregat
zum Spreizen und Zusammenfahren der Scherenholme und mit Trag- bzw.
Fahrschienen, die in ihren Endbereichen Aufstandsflächen für z. B. Fahrzeugräder aufweisen
und sich auf den oberen Enden der Scherenholme abstützen, wobei
einer der Scherenholme mit seinem oberen Ende gelenkig mit je einer
Tragschiene verbunden ist, und der andere Scherenholm mit seinem
oberen Ende an der Tragschiene beim Heben und Senken längsverschiebbar geführt ist.
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Scherenhebebühnen werden
auf unterschiedlichen technischen Gebieten zum Anheben verschiedenartiger
Lasten und ggf. auch Personen eingesetzt. Entsprechend ihrem bevorzugten
Verwendungszweck sind eine Vielzahl von konstruktiven Lösungen in
Gebrauch, beispielsweise als Lastenheber in Regallagern, als ortsfeste
oder auch mobile Arbeitsbühnen,
Hubstapler od. dgl. Unterschiedliche Ausführungen von Scherenhebebühnen werden auch
zum Anheben von Kraftfahrzeugen, insbesondere Pkws, Geländewagen
und Transportern, in Reparaturwerkstätten, in Herstellungsbetrieben
und auch in Prüfbetrieben
eingesetzt, und zwar aufgrund der einfachen Hub-Technologie, der
robusten Bauweise und der Möglichkeit
einer bodenebenen Anordnung der eingefahrenen Scherenhebebühne.
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Bekannte
Scherenhebebühnen
zum Anheben von Kraftfahrzeugen, wie sie in Reparaturwerkstätten, Prüfbetrieben
od. dgl. zum Anheben von leichteren Kraftfahrzeugen, wie Personenwagen,
Geländewagen,
Transportern, usw., eingesetzt werden, weisen regelmäßig zwei
auf- dem Boden oder unterflur im Boden ortsfest angeordnete Stütz- bzw.
Führungsschienen
aus umgeformtem Flachstahl oder Blech auf. Die Zwischenabstände dieser
beiden parallelen Stützschienen
entsprechen in etwa den Radständen
der anzuhebenden Fahrzeuge. In einem Endbereich jeder dieser Stützschienen
ist eine Lageranordnung vorgesehen, an welcher das untere Ende eines
Scherenholms gelenkig und unverschiebbar abgestützt ist. In Längsführungen
der Stützschienen ist
das untere Ende des zweiten Scherenholms längsverschiebbar geführt und
gelenkig abgestützt. Beide
Scherenholme sind in ihrem mittleren Bereich durch einen Lagerzapfen
schwenkbar miteinander verbunden. Auf den oberen Enden jedes Scherenholm-Paares
ist eine Tragschiene abgestützt.
Da die beiden Scherenholme jedes Scherenholm-Paares mittig mit einander
verbunden sind, erstreckt sich die jeweilige Trag- bzw. Fahrschiene
im Wesentlichen horizontal. Das obere Ende jeweils eines Scherenholms
ist an einem Endbereich der Tragschiene gelenkig befestigt und das
obere Ende des anderen Scherenholms ist in Führungselementen der Tragschiene
beim Spreizen und Zusammenfahren der Tragholme längsverschiebbar geführt.
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Bei
diesem Hebebühnen-Typ
können
sich gewisse Instabilitäten
und nicht genau horizontale Ausrichtungen der bei Kfz-Hebebühnen meist
als Fahrschienen bezeichneten oberen Tragschienen unter Last ergeben.
Ursache dieser Fehlermöglichkeit
ist die in Längsrichtung
verschiebbare Abstützung
der oberen Enden der einen Scherenholme. Bei Belastung kann sich
die Fahrschiene geringfügig
einseitig absenken, wodurch sie aus ihrer zum Boden parallelen Ausrichtung
ausgelenkt wird. Wenn Achsvermessungen von Fahrzeugen auf einer
Scherenhebebühne
durchgeführt
werden sollen, kann diese geringfügige Schrägstellung der Fahrschienen
zu entsprechenden Fehlmessungen führen. Bisher wurde einem solchen
Verhalten von Scherenhebebühnen
durch eine robustere Bauweise mit erhöhtem Materialaufwand begegnet.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Scherenhebebühne zu schaffen, die eine verbesserte
Stabilität
und Steifigkeit auch bei asymmetrischen Belastungen ohne übermäßigen Mehraufwand
und Kosten gewährleistet.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Bei
der erfindungsgemäßen Scheren-Hebebühne sind
in einer voll oder teilweise angehobenen Stellung die unteren und
auch die oberen Enden aller Scherenholme an den zugehörigen Stütz- bzw.
Tragschienen arretiert, sodass die Fahrschienen an festen zur vertikalen
Mittelebene symmetrischen Punkten fixiert und abgestützt sind.
Dadurch werden Schrägstellungen
der Fahrschienen unter größerer Belastung
auch bei asymmetrischer Lastverteilung sicher vermieden, sodass
Achsvermessungen eines aufstehenden Fahrzeugs mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden
können.
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Als
bevorzugtes Mittel zum Arretieren der oberen Enden des einen Scherenholms
an der zugehörigen
Fahrschiene wird zweckmäßig ein
Verriegelungsmechanismus verwendet, der ein an der profilierten
Fahrschiene längs
geführtes
Gleitelement und mindestens ein an der Fahrschiene form- oder kraftschlüssig arretierbares
Verriegelungselement aufweist. Das längs geführte Gleitelement ist zweckmäßig so ausgebildet
und angeordnet, dass es die vom Fahrzeug über die Fahrschiene auf den
Arretier- bzw. Verriegelungsmechanismus ausgeübten Belastungskräfte ohne übermäßig großen Reibungsschluss
bei den Anhebe- und Absenkbewegungen aufnehmen kann.
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Gemäß einer
zweckmäßigen Ausgestaltung weist
der Arretiermechanismus vordere und hintere im Inneren der profilierten
Fahrschiene gefürte
Gleitelemente sowie vordere und hintere gemeinsam betätigbare
Verriegelungselemente auf, sowie ferner eine mittige Lageranordnung,
an welcher das obere Ende des Scherenholms etwa symmetrisch zwischen den
Gleitelementen und den Verriegelungselementen angelenkt ist. Durch
diese Ausgestaltung wird eine ausreichend langgestreckte Führung zwischen der
Fahrschiene und dem Arretier- bzw. Verriegelungsmechanismus erreicht
und im Arretierzustand erfolgt eine doppelte Verriegelung mittels
der vorderen und hinteren Verriegelungselemente, die formschlüssig als
Klauen oder Zähne
bzw. reibschlüssig als
Keile auf Gegenglieder einwirken, die an den Fahrschienen befestigt
sind. Da die Lageranordnung des oberen Endes des Schwenkholms symmetrisch zwischen
den vorderen und hinteren Gleitelementen sowie den vorderen und
hinteren Verriegelungselementen angeordnet ist, erfolgt eine symmetrische Verteilung
der Reibungskräfte
beim Anheben oder Absenken sowie der Verriegelungskräfte beim
Arretieren.
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Gemäß einer
weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung
der Erfindung werden die Verriegelungselemente des jeweiligen Verriegelungsmechanismus durch
einen Antrieb gemeinsam und gleichzeitig betätigt, wobei für diese
Betätigung
der Verriegelungselemente einelektrischer, mechanischer oder fluidischer
Linearantrieb eingesetzt werden kann.
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Eine
effektive und betriebssichere Betätigung der Verriegelungselemente
wird vorteilhaft mit einem Antriebsaggregat erzielt, das an einem
Stirnende eines kastenförmigen
Gehäuses
befestigt ist, an welchem die Gleitelemente, die Verriegelungselemente
und im mittleren Teil das Traglager zum Anlenken des oberen Endes
des Scherenholms vorgesehen sind. Bei dieser Ausgestaltung erfolgt
die gleichzeitige Betätigung
der vorderen und hinteren Verriegelungselemente mit Hilfe eines
Schiebers, der über einen
Stößel vom
Antrieb im Gehäuse
verschoben wird und Betätigungsglieder
zum Ver schwenken der Verriegelungselemente aus ihrer Eingriffsstellung
gegen die Kraft von Blattfedern aufweist.
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Als
Gegenglieder für
die zahnartigen Verriegelungselemente können Zahnstangen Verwendung finden,
die an den Seitenwangen der Fahrschienen mit nach innen weisenden
Zähnen
befestigt sind. Wenn die Arretierung zwischen dem oberen Ende des
Scherenholms und der Fahrschiene durch Reibungsschluss, beispielsweise
durch Keilwirkung, erfolgt, können
statt der Zahnstangen ein formsteifer Balken mit hohem Reibwert
und als Verriegelungselemente in geeigneter Weise geformte Keile
eingesetzt werden.
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Im
Folgenden wird eine Scherenhebebühne für Kraftfahrzeuge
als Ausführungsbeispiel
der Erfindung anhand der Zeichnung im Einzelnen beschrieben. Es
zeigen
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1 eine
Scherenhebebühne
für Kraftfahrzeuge
in perspektivischer Darstellung,
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2 einen
vergrößerten Ausschnitt
A in 1,
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3 einen
vergrößerten Ausschnitt
B in 1,
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4 einen
Teil des bei der Scherenhebebühne
nach 1 eingesetzten Verriegelungsmechanismus in perspektivischer
Darstellung,
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5 den
Teil des Verriegelungsmechanismus nach 4 im Schnitt.
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Die
in 1 dargestellte Scherenhebebühne dient zum Anheben von leichteren
Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenwagen, Geländewagen, Kleintransportern,
usw. Die Hebebühne
weist zwei Stützschienenkonstruktionen 1 auf,
von denen in 1 nur eine ersichtlich und die
zweite abgedeckt ist. In der in 1 linken
Hälfte
besteht die Stützschienenkonstruktion 1 aus
zwei zueinander parallelen Längsträgern 2, 3,
die in ihrem mittleren Bereich durch einen Quersteg 4 verbunden
sind, auf dem ein mittiger Zapfen 5 befestigt ist. Die
in 1 linken Endteile der beiden Langsträger 2, 3 sind
durch einen etwa plattenförmigen
Querträger 6 fest
miteinander verbunden, auf dem jeweils endseitig zwei Lagerböcke 7, 8 befestigt
sind. In diesen Lagerböcken 7, 8 ist ein
horizontaler Drehbolzen 9 mit seinen Enden gelagert, an
dem mittig ein Traggelenk 10 zur gelenkigen Abstützung eines
Druckmittelzylinders 11 befestigt ist. Unmittelbar neben
den Innenseiten der beiden Lagerböcke 7, 8 sind
an dem Drehbolzen 9 zwei formsteife schmale Tragholme 12, 13 mit
verjüngten Endteilen
befestigt, die zusammen einen Scherenholm 14 bilden.
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Der
in 1 rechte Teil der Stützschienenkonstruktion 1 enthält zwei
parallele Längsschienen 15, 16,
die jeweils einen nach innen offenen Querschnitt haben und mit einem
bodenseitigen Flacheisen 17 verbunden sind. An jeder der
seitlichen Stütz- bzw.
Führungsschienen 15, 16 ist
je ein Arretier- bzw. Verriegelungsmechanismus 18, 19 vorgesehen,
der mit den unteren verjüngten
Enden je eines Tragholms 20, 21 gelenkig verbunden
ist. Diese beiden Tragholme 20, 21 bilden gemeinsam
einen zweiten Scherenholm. Wie dargestellt, sind die beiden Tragholme 13 und 20 sowie
die beiden Tragholme 12 und 21 jeweils durch mittige
Lagerbolzen 22, 23 gelenkig miteinander verbunden.
Der Kolben des Druckmittelzylinders 11 greift an einem Übersetzungs-Schwenkhebelgestänge an,
das mit den beiden gekreuzten Scherenholmen mechanisch gekoppelt
ist.
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Wenn
der Druckmittelzylinder 11 mit Druckfluid beaufschlagt
wird und dadurch seine Kolbenstange ausfährt, erfolgt ein Aufspreizen
der beiden Scherenholme.
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Die
oberen verjüngten
Enden der beiden den ersten Scherenholm 14 bildenden Tragholme 12, 13 sind
durch einen Querbolzen 25 miteinander verbunden. Jedes
Ende dieses Querbolzens 25 ist in einem Arretier- bzw.
Verriegelungsmechanismus 26 drehbar gelagert, der im Folgenden
unter Bezugnahme auf 2 ausführlicher beschrieben wird.
In den 1 und 2 ist jeweils nur einer der
beiden Arretiermechanismen 26 dargestellt, die endseitige
Lageranordnungen für
den Quer- bzw. Lagerbolzen 25 bilden. Diese beiden Arretiermechanismen 26 sind spiegelbildlich-gleich
ausgebildet, sodass nur ein Mechanismus anhand der 2 beschrieben
wird.
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Wie
in 1 gezeigt, ist auf den oberen Enden der die beiden
Scherenholme bildenden Tragholmpaare 12, 13 und 20, 21 je
eine Trag- bzw.
Fahrschiene 28 abgestützt,
die zwei vorderseitige Aufstandsflächen 29, 30 auf
ihrer Oberseite sowie an ihrem hinteren Endteil einen Plattenteller 31 sowie Querplatten 32 trägt. Am vorderen,
in 1 linken Ende der Fahrschiene 28 ist
eine Auffahrrampe 33 angelenkt. Die Fahrschiene 28 weist
eine ebene obere Fläche
sowie zwei vertikal abgewinkelte Seitenwände 34 auf, von denen
nur die vordere sichtbar ist.
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Im
Vorstehenden wurde lediglich eine Hälfte der in 1 dargestellten
Scherenhebebühne
beschrieben. Die zweite Hälfte
dieser Hebebühne
ist baugleich ausgeführt
und in einem horizontalen Zwischenabstand angeordnet, der etwa der
Spurbreite eines an zuhebenden Kraftfahrzeugs entspricht. Die in 1 vordere
und hintere Hälfte
bilden zusammen die Scherenhebebühne
zum Anheben und Absenken eines Kraftfahrzeugs. Die in 1 hintere
Hälfte
der Scheren-Hebebühne
weist die gleichen Bauteile wie die vordere Hälfte auf, die mit den gleichen – mit einem
Indexstrich versehenen – Bezugszeichen
gekennzeichnet sind.
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Ein
anzuhebendes Fahrzeug fährt
mit seinen Rädern über die
Rampen 33, 33' auf
die abgesenkten Fahrschienen 28, 28' auf. Zum Vermessen z. B. der Radachsen
des Kraftfahrzeugs werden die Räder
auf den Aufstandsplatten 29, 29', 30, 30' bzw. 31, 31' positioniert
und die Hebebühne
wird in ihre angehobene Position durch gesteuerte Druckmittelzufuhr
zu den Druckmittelzylindern 11, 11' hochgefahren. In der vorgegebenen
Ausfahrposition, die z. B. in 1 dargestellt
ist, werden die Arretiermechanismen 18, 19 im
Bodenbereich und die weiteren Arretiermechanismen 26 an
den oberen Fahrschienen aktiviert, sodass die Scherenholme und damit
die gesamte Scherenbühne
in der jeweils gewählten
Position fixiert sind. Durch diese Aktivierung der Arretiermechanismen 18, 19 und 26 werden
auch geringfügige
Längsverschiebungen
der Lagerungen an den unteren Enden der Scherenholme 20, 21; 20', 21' sowie auch der
Lageranordnungen an den oberen Enden der Scherenholme 12, 13; 12', 13' verhindert,
sodass die in 1 rechten Teile der Fahrschienen
auch nicht geringfügig
unter Last abkippen können.
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2 zeigt
in vergrößertem Maßstab den Ausschnitt
A in 1, in welchem einer der Arretiermechanismen 26 zur
Fixierung des oberen Endes des einen Tragholms 13 an der
Fahrschiene 28 darge stellt ist. Von der ebenen Oberseite
der Fahrschiene 28 sind die beiden Seitenwände 34 einteilig
nach unten umgebogen wobei auch eine geeignete Rahmenkonstruktion
mit Auflageplatte gewählt
werden kann. In einer Einsenkung 37 der Oberseite der Fahrschiene 28 ist
der Drehteller 31 mit der kreisrunden Aufstandsfläche angeordnet.
Vor der abgewinkelten Einsenkung 37 verläuft der
Quer- bzw. Lagerbolzen 25,
der mit jeweils einem Ende mit einem verjüngten Endteil des Tragholms 13 und
mit einem Arretiermechanismus 26 verbunden ist. An jeder
Seitenwand 34 jeder Fahrschiene 28 ist je eine
Zahnstange 38 mit nach innen weisenden Zähnen 39 befestigt,
die sich zwischen zwei aufrechten schmalen Plattenzuschnitten 40, 41 erstreckt
und deren Rücken
der Innenseite der Seitenwand 34 zugekehrt ist. Diese Zahnstange 38 ist
durch geeignete Mittel, wie Schraubbolzen, Schweißnähte od.
dgl. an der Innenseite der zugehörigen
Seitenwand 34 der Fahrschiene dauerhaft befestigt und bildet
den ortsfesten Teil des Arretiermechanismus 26. Mit den
nach innen weisenden Zähnen 39 der
an der Fahrschiene 28 fixierten Zahnstange 38 sind
jeweils zwei Zahnklauen 42, 43 in Eingriff, die
z. B. in 5 vergrößert im Schnitt dargestellt sind.
Diese Zahnklauen 42, 43 sind in einem langgestreckt
rechteckigen stabilen Gehäuse 45 verschwenkbar
gelagert, sodass ihre Zähne 46 in
entsprechende Zahnlücken
der Verzahnung 39 in der Zahnstange 38 eingreifen
können
(vgl. 4, 5). Auf der Oberseite des Gehäuses 45 sind mehrere
Gleitelemente 46, 47 befestigt, die im vorliegenden
Fall als druckfeste Gleitklötze
ausgebildet sind, auf deren ggf. beschichteten Gleitflächen die Fahrschienen 28 aufliegen.
Die Gewichtskräfte
der belasteten bzw. auch unbelasteten Fahrschienen 28 werden über die
Gleitelemente 46, 47 und das entsprechend stabile
Gehäuse 45 und
den Lagerbolzen 25 in die jeweiligen Scherenholme übertragen.
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3 zeigt
die Abstützung
des unteren verjüngten
Endteils des Scherenholms 20 vergrößert im Ausschnitt B in der
Stützschiene 2 in 1.
Die Längsschiene 15 weist
einen vertikalen Wandabschnitt 50 und einen oberen in die
Horizontale abgebogenen Abschnitt 51 auf, wobei der Bereich der
Umbiegung durch ein äußeres bogenförmiges Blech 52 abgedeckt
ist. An dem vertikalen Wandabschnitt 50 der Längsschiene 15 ist
eine seitlich horizontal vorstehende Platte 53 befestigt,
in welcher Befestigungsbohrungen vorgesehen sind. An der Innenseite
des vertikalen Wandabschnitts 50 ist eine langgestreckte
Zahnstange 55 mit nach innen weisender Verzahnung 56 befestigt,
die sich an dem äußeren Seitenbereich
einer langgestreckten schmalen Bodenplatte 57 erstreckt.
Die Zahnstange 55 bildet den ortsfesten Teil des Arretiermechanismus 18, mit
dem das untere Ende jedes der Scherenholme an der zugehörigen Stütz- bzw.
Bodenschiene lösbar festgelegt
wird. Diese Fixierung erfolgt durch zwei hintereinander schwenkbar
in einem Gehäuse 58 gelagerte
Zahnklauen 60, 61, die konstruktiv und funktional
den in 5 im Schnitt dargestellten Zahnklauen 42, 43 des
in 1 und 2 dargestellten oberen Arretiermechanismus
entsprechen. Das untere verjüngte
Ende des zugehörigen
Scherenholms 20 ist über
einen Querbolzen 62 in dem Gehäuse 58 verdrehbar
gelagert. An dem Gehäuse 58 ist
eine Gleitplatte 64 angeordnet, die eine genaue Geradführung des
Arretiermechanismus bei ausgerückten
inaktiven Zahnklauen gewährleisten.
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In
den 4, 5 ist der obere Arretiermechanismus
gemäß Ausschnitt
A in 1 in perspektivischer Darstellung und im Horizontalschnitt
gezeigt, wobei die nach 2 auf dem Gehäuse 45 befestigten
Gleitelemente 46, 47 nicht dargestellt sind. An
der in 4, 5 linken Stirnseite des Gehäuses 45 ist
ein Antriebselement 67 befestigt, das hier als Druckmittelzylinder
mit einem Kolben 68 und daran zentral befestigter Kolbenstange 69 ausgebildet ist.
Der Zylinder 67 wird über
eine längenveränderbare
Schleppleitung 70 mit Druckmittel versorgt. Das freie Ende
der Kolbenstange 69 ragt in einen Freiraum 71 im
Gehäuse 45 hinein
und ist über
eine Schraube mit einem aus einem langgestreckten Blechzuschnitt
geformten Schieber 72 fest verbunden, der in 4 in
Draufsicht komplett dargestellt ist. In 5 sind die
verschiedenen Einzelteile des Schiebers jeweils mit dem Bezugszeichen 72 versehen.
In dem Freiraum 71 des Gehäuses ist die Doppelzahn-Klaue 42 und
in einem zweiten Freiraum 73 im Gehäuse 45 an der anderen
Seite des Bolzens 25 ist die zweite Doppelzahn-Klaue 43 um
einen Bolzen 75 schwenkbar gelagert ist. Die beiden Doppelzahn-Klauen 42, 43 werden
ständig
mit einer Einrückkraft
beaufschlagt, die von je einer Blattfeder 76, 77 ausgeübt wird.
Jede dieser Blattfedern 76, 77 drückt mit
ihrem oberen Ende gegen je einen Ansatz 78, 79,
der an jeder Doppelzahn-Klaue 42, 43 im oberen
rechten Eckbereich nach oben weisend angeformt ist. Jede Blattfeder 76, 77 drückt an die
Rückseite
des zugehörigen
Ansatzes 78, 79 und übt ein in Schließrichtung
wirkendes Drehmoment auf die zugehörige Doppelzahn-Klaue 42, 43 aus,
sodass deren Zähne
in die Zahnlücken
der Zahnstange 38 eingreifen. Wie aus 5 entnehmbar,
sind die Zähne 39 der
Zahnstange 38 und auch die Zähne der beiden Doppelzahn-Klauen 42, 43 asymmetrisch
derart ausgebildet, dass bei einer Bewegung des Querbolzens 25 mit
dem Gehäuse 45 in 1 nach
rechts die Zähne
der Doppelzahn-Klauen 42, 43 gegen die Kraft der
Blattfedern 76, 77 aus den entsprechenden Zahnlücken der
Zahnstange 38 herausgleiten. Durch Beaufschlagen des Zylinders 67 mit
einem Druckmittel wird dessen Kolben 68 in 5 nach
rechts verschoben, wodurch seine Kolbenstange 69 den Schieber 72 nach
rechts verschiebt und dabei gegen jeden der Ansätze 78, 79 an
den Zahnklauen 42, 43 drückt. Dieser Andruck führt zu einer
gleichzeitigen und gemeinsamen Aufschwenkbewegung der beiden Zahnklauen 42, 43,
deren Zähne
von der Verzahnung 39 der Zahnstange 38 freikommen.
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Der
Querbolzen 25 weist an jedem Ende einen schmaleren Zapfen 80 auf,
der über
eine Lagerbuchse 81 in einer Ausnehmung im Gehäuse 45 drehbar
gelagert ist.
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Die
Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So
kann beispielsweise die Betätigung
der Zahnklauen nicht nur durch Druckmittelzylinder, sondern auch
durch andere Antriebsaggregate, beispielsweise elektromagnetische oder
rein mechanische Antriebe erfolgen. Ferner kann auch die Arretierung
der oberen Enden des einen Scherenholms an der Fahrschiene nicht
nur durch formschlüssige
Verriegelungselemente, sondern auch reibschlüssig, beispielsweise durch
Verdrehen von Nocken, Verschieben von Keilen, etc., erfolgen.