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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines Schutzes für einen Huf.
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Seit Jahrhunderten werden Sport-, Freizeit- und Arbeitspferde mit Eisen bzw. Stahl beschlagen, um den Huf vor Verletzungen zu schützen. Da der Huf wächst, müssen Pferdehufe in der Regel 6 - 8 Mal pro Jahr von einem professionellen Hufschmid gereinigt, gekürzt und neu beschlagen werden. Der Hufschmid passt die Hufeisen bei jedem Wechsel in einer Esse bei hoher Temperatur an und befestigt das Hufeisen am Huf mit Stahlnägeln.
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Seit ca. zwanzig Jahren werden zum Teil auch neue Materialien und Techniken wie Aluminium oder Kunststoffe oder auch Kombinationen dieser Materialien als Ersatz für Eisen angewandt. Kunststoffschuhe sind aber für große und schwere Pferde oder für Pferde mit unebenen Hufen nicht geeignet. Außerdem sind sie nicht anpassungsfähig, was den Halt des Schuhs bei Belastung stark beeinträchtigt.
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Die
DE 40 27 057 A1 zeigt ein Verfahren zum Herstellen eines Schutzes für einen Huf, bei dem mit einem Scanner die Form des Hufes elektro-optisch abgetastet wird und mit den Daten des Scanners ein Kunststoffschutz hergestellt wird, der an den Huf an. Eine Vorrichtung für ein derartiges Verfahren zeigt die US 2010/ 0 276 163 A1.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine neue Technik bereitzustellen, um Hufe insbesondere von Pferden langfristig auf effiziente und präzise Art und Weise zu schützen.
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Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Die Erfindung betrifft somit eine Vorrichtung für ein Verfahren zur Herstellung eines individuellen Schutzes für einen Huf. Bei diesem Verfahren wird zunächst der Huf gescannt und dann auf der Grundlage der gescannten Daten ein Rohling eines Hufeisens ausgewählt oder hergestellt, der anschließend noch individuell nachbearbeitet werden kann.
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Das Verfahren wird daher dadurch weiter gebildet, dass der Kunststoffschutz aus einem Hufeisenrohling hergestellt ist. Für verschiedene Einsatzzwecke sind über tausend Hufeisenrohlinge bekannt. Durch das Scannen des Hufes wird ein Datensatz bereitgestellt, der es dem Hufschmid erleichtert, den optimalen Hufeisenrohling auszuwählen.
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Ein derartiger Hufeisenrohling kann auch beispielsweise eine Kunststoffplatte sein, aus der auf der Grundlage der mit dem Scanner ermittelten Daten ein hufeisenförmiger Kunststoffschutz herausgeschnitten wird. Vorteilhaft ist es jedoch, wenn der Hufeisenrohling bereits eine hufeisenförmige Grundform aufweist. Der Rohling kann dann aus einer Vielzahl zur Verfügung stehende Rohlinge ausgewählt werden und gegebenenfalls noch nachbearbeitet werden.
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Wenn im Rahmen der Anmeldung von einem Hufeisen gesprochen wird, dann wird damit auf die Hufeisenform verwiesen. Ein Hufeisen muss daher nicht aus Eisen bestehen sondern kann auch ein Kunststoffbeschlag sein.
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Eine Nachbearbeitung kann im Rahmen eines spanabhebenden Verfahrens durchgeführt werden. Sofern der Rohling eine Übergröße hat - und dies kann bei einer geeigneten Auswahl eines Rohlings berücksichtigt werden -, ist es vorteilhaft, wenn der Hufeisenrohling mit einem Fräser an den Stellen bearbeitet wird, an denen eine Übergröße vorliegt. An Stelle eines Fräsers können auch Schneideinrichtungen wie eine Säge oder ein heißer Draht verwendet werden, um den Rohling zu beschneiden.
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Insbesondere wenn die Form des Hufeisenrohlings nicht vollständig der gewünschten Form entspricht, ist es vorteilhaft, wenn der Hufeisenrohling in einer Esse oder einem Gasofen erwärmt und durch Druck verformt wird.
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Je nach ermitteltem Datensatz und zur Verfügung stehenden Hufeisenrohlingsformen kann bei dem Verfahren nur mit einer spanabhebenden Bearbeitung der Rohling in die als Kunststoffschutz benötigte Endform gebracht werden.
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Alternativ kann ein Rohling so ausgewählt werden, dass er nur durch Verformung nach Erwärmung in die Endform gebracht wird.
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Letztlich können auch Fräsen und Thermoformen kombiniert werden, um einen Hufeisenrohling in die Endform zu bringen.
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Insbesondere wenn eine Verformung unter Wärme beabsichtigt ist, ist es vorteilhaft, wenn der Hufeisenrohling aus einem thermoplastischen Polymer wie vorzugsweise TPU hergestellt ist. Die Härte des Kunststoffs kann nach Bedarf angepasst werden. Die thermische Anpassung des Kunststoffrohlings entspricht dem Schmieden bei Eisenhufen und kann mit einem tragbaren Thermoshaper in der Größer einer Aktentasche vorgenommen werden. Der Scanner ermöglicht eine exakte Anpassung des Kunststoffschutzes an die ermittelte Form des Hufes. Der Scanner kann dabei zumindest die auf eine ebene Fläche projizierte Formgebung des Hufes ermitteln. Vorzugsweise wird mit dem Scanner auch die dreidimensionale Form der Unterseite des Hufes ermittelt.
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Um die Auswahl eines Rohlings zu erleichtern wird vorgeschlagen, dass die Hufeisenrohlinge in unterschiedlichen Farben gefertigt werden. Dabei kann die Farbgebung sowohl auf die Form als auch auf die Härte des Kunststoffs verweisen.
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Das Kunststoffmaterial, das für die thermoplastische Verformung ausgelegt ist, kann nach der Formgebung nochmals soweit erwärmt werden, dass es sich bei einem Anpressen an den Huf noch weiter verformt, um sich insbesondere noch an spezielle Oberflächenstrukturen des Hufes anzupassen. Diese Warmanpassung kann bei einem thermoplastischen Polymer, insbesondere bei einer Beschichtung mit einem Kleber, der vorzugweise Wärme aktiviert ist, helfen, den Kunststoffschutz optimal angepasst an den Huf anzukleben.
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Zur Durchführung des Verfahrens wird eine Vorrichtung mit einem Flachbrettscanner vorgeschlagen, der eine Scheibe mit Sicherheitsglasmaximal 400 cm2 Fläche und einer netzunabhängigen Stromversorgung vorgeschlagen. Die Scheibe des Scanners ist vorzugsweise quadratisch und kann eine Größe von 250 × 250 bis 300 × 300 mm2 aufweisen. Die Fläche liegt somit unter 1000 mm2. Der relativ kleine Scanner und die netzunabhängige Stromversorgung ermöglichen es, den Scanner als tragbare Einrichtung insbesondere in einem Aktentaschenformat bereitzustellen.
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Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung einen Datenspeicher für das Hinterlegen von verschiedenen Formen von Hufeisenrohlingen und eine Vergleichseinrichtung zur Auswahl mindestens eines dem gescannten Bild ähnlichen Hufeisenrohlings aufweist. Dies ermöglicht es mit dem Scanner die Formgebung des Hufeisens zu ermitteln und über einen Vergleich mit hinterlegten Hufeisenrohlingsformen einen besonders gut passenden Hufeisenrohling auszuwählen, der möglichst wenig nachbehandelt werden muss oder besonders einfach mit einem Thermoshaper und/oder einer Fräseinrichtung nachbehandelt werden kann.
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Als Thermoshaper wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die eine Halteeinrichtung für einen Hufeisenrohling, eine Erwärmungseinrichtung für den in der Halteeinrichtung gehaltenen Hufeisenrohling und eine Verformungseinrichtung zum Aufbringen einer Druckkraft auf den gehaltenen Hufeisenrohling aufweist. Dabei kann die Halteeinrichtung auch gleichzeitig als Verformungseinrichtung dienen, indem die den Hufeisenrohling haltenden Elemente eine Einrichtung aufweisen, mit der die Position der Elemente verändert werden kann.
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Die Bearbeitung des Rohlings mittels eines Fräsers ermöglicht eine Vorrichtung mit einer Halteeinrichtung für einen Hufeisenrohling und einer Fräseinrichtung zur spanabhebenden Bearbeitung des Hufeisenrohlings. Die Fräseinrichtung kann dabei auf zwei orthogonalen Achsen, beispielsweise auf zwei orthogonalen Spindeln, bewegt werden, um den Hufeisenrohling an unterschiedlichen Stellen spanabhebend zu bearbeiten. Alternativ oder kumulativ zur Fräseinrichtung kann auch eine Schneideinrichtung vorgesehen werden.
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Alle beschriebenen Vorrichtungen sollten leicht tragbar zur Verfügung gestellt werden und weisen daher vorzugsweise einen Tragegriff auf. Die Vorrichtungen können einzeln oder als Kombination zur Verfügung gestellt werden. Insbesondere ist eine Kombination aus Scanneinrichtung und Thermoshaper und/oder Fräseinrichtung vorteilhaft.
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Dabei kommunizieren die Vorrichtungen vorzugsweise kabellos miteinander. Für die Kommunikation kann ein Smartphone verwendet werden und/oder es können ein USB-Anschluss, eine Bluetooth- oder eine Infrarotschnittstelle zur Datenübertragung verwendet werden.
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Die beschriebene neue Technik führt zu einer Schonung der Gelenke von Pferden durch den Ersatz des harten Stahls durch anpassungsfähigen Polymerkunststoff. Dadurch werden die Gelenkprobleme bei Pferden gemildert.
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Die Arbeit der Hufschmiede wird durch die Bearbeitung von Kunststoffrohlingen anstelle von Stahlhufeisen deutlich erleichtert und der Einsatz der speziellen Vorrichtungen ermöglicht eine Reduktion des Zeitaufwandes beim Hufwechsel. Durch die Verwendung von Klebstoff anstelle von Stahlnägeln oder zur Ergänzung der Befestigung mit Stahlnägeln wird die Gefahr von Hufrissen bei empfindlichen Pferden deutlich reduziert.
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Ein Ausführungsbeispiel einer Scanneinrichtung und eines Thermoshapers sowie das Prinzip einer Fräs- und einer Verformungseinrichtung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt
- 1 eine Seitenansicht eines Scanners,
- 2 eine Draufsicht auf den in 1 gezeigten Scanner,
- 3 eine Seitenansicht einer Verformungseinrichtung
- 4 eine Draufsicht auf die in 3 gezeigte Verformungseinrichtung
- 5 eine schematische Darstellung einer Biegevorrichtung zum Verformen eines Hufeisenrohlings und
- 6 eine schematische Darstellung einer Fräsvorrichtung zum Beschneiden eines Hufeisenrohlings.
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Der Flachbrettscanner 1 hat an seiner Oberseite eine Trittplatte 2 für einen Huf. Diese Trittplatte ist eine Platte aus gehärtetem Glas, die als Sicherheitsglas ausgebildet ist und dadurch bei einem Tritt eines Hufes nicht bricht. Die Scheibe kann als Einscheibensicherheitsglas (ESG) ausgebildet sein und ist vorzugsweise ein Verbund-Sicherheitsglas (VSG). Es kann auch ein Drahtgitter in das Sicherheitsglas eingebunden sein, um seine Stabilität zu erhöhen. Die durch das Drahtgitter verdeckten zu scannenden Bereiche können anschließend über ein Computerprogramm interpoliert werden.
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An der Vorderseite des Flachbrettscanners 1 sind ein Ladestecker 3 und ein USB-Anschluss 4.
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Die in 2 gezeigte Draufsicht zeigt ein Display 5, auf dem erkannt wird, was der Scanner aufnimmt oder gescannt hat. Rote, gelbe und grüne Leuchtzeichen 6 geben den Status des Scanners an. Darunter zeigt ein Pfeilsymbol 7 einen Knopf, mit dem der Scannvorgang gestartet werden kann. Letztlich ist ein An/Ausschalter 8 vorgesehen, um den Scanner einzuschalten.
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Die Scheibe 9 des Scanners 1 ist quadratisch und hat eine Größe von etwa 200 mm × 200 mm bis 300 mm × 300 mm und vorzugsweise etwa 250 × 250 mm während der gesamte Scanner etwa 250 mm × 300 mm als Grundfläche hat. Da im Scanner eine netzunabhängige Stromversorgung vorgesehen ist und an der Seite des Scanners ein Tragegriff 11 angeordnet ist, ist der Scanner leicht transportierbar und einfach in der Praxis einsetzbar.
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Die gesamte Vorrichtung weist einen Datenspeicher 12 für das Hinterlegen von verschiedenen Formen 13 von Hufeisenrohligen auf. Eine Vergleichseinrichtung 14 ermöglicht eine Auswahl mindestens eines dem gescannten Bild ähnlichen Hufeisenrohlings. Diese auszuwählende Form kann beispielsweise in der Anzeige 5 angezeigt werden.
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Die Positionierung eines Hufes eines Pferdes auf der Scheibe 9 kann durch eine Anlagefläche 15 erleichtert werden.
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Die 3 und 4 zeigen eine Verformungseinrichtung 20, an deren Vorderseite eine Buchse 21 zum Aufladen des Gerätes und eine USB Buchse 22 vorgesehen sind. Die Verformungseinrichtung 22 hat beidseitig jeweils einen Griff 23, 24, um die Einrichtung leicht zu halten und zu tragen. An der Oberseite ist eine Haltereinrichtung 25 für einen Hufeisenrohling 26 vorgesehen. Darunter ist eine Erwärmungseinrichtung 27 angeordnet, sodass mit der Erwärmungseinrichtung 27 der Hufeisenrohling 26 erwärmt werden kann. Pfeile 28 deuten die Wirkrichtung einer Verformungseinrichtung 29 an, um eine Druckkraft entsprechend der Richtung der Pfeile 28 auf den gehaltenen Hufeisenrohling 26 auszuüben.
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Ein Display 30 erlaubt es, die gescannten Daten und die Ist-Form des Hufeisenrohlings 26 zu vergleichen, um über einen Soll-Ist-Vergleich den Verformungsvorgang zu steuern oder nachzuvollziehen.
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Der aktuelle Status wird durch eine Lampe 31 angezeigt. Das Einschalten der Erwärmungseinrichtung 27 erfolgt über den Schalter 32. Ein aufgebrachter Druck wird über die Anzeige 33 signalisiert und die Anzeige 34 gibt an, wenn der Hufeisenrohling 26 entsprechend den vorher gescannten Daten die richtige Form hat. Der Verformungsvorgang wird durch den Schalter 35 initiiert und mit dem Schalter 36 kann die Vorrichtung an- und ausgeschaltet werden.
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Mit dem Griff 37 kann eine Abdeckung 38 geöffnet werden, unter der Erwärmungseinrichtung 29, Halteeinrichtung 25 und Verformungseinrichtung 29 angeordnet sind.
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Ein Beispiel für eine Verformungseinrichtung 29 ist in 5 gezeigt. Sie hat eine Anlagefläche 40 und Wirkhebel 41, mit denen ein Hufeisenrohling 42 verformt wird. Zur Erleichterung der Verformung des Hufeisenrohlings 42 sind im Hufeisenrohling 42 Rillen 43, 44 vorgesehen, in die die Wirkhebel 41 eingreifen, um den Hufeisenrohling 42 zu verformen. Hierzu sind Drehwinkelstellmotoren 45 vorgesehen, die auf eine Scheibe 46 wirken, an der der Winkelhebel 41 angelenkt ist. Eine Drehung am Drehwinkelstellmotor 45 bewirkt somit eine Verdrehung der Scheibe 46 und damit eine Lageveränderung des Teils 41, das wiederum über die Rille 43 mit dem Hufeisenrohling 42 derart in Verbindung steht, dass eine Drehung am Drehwinkelstellmotor 45 zu einer Verformung des Hufeisenrohlings 42 führt. Dadurch kann der Hufeisenrohling 42 entsprechend durch Pfeile 47 angedeuteten Richtung verformt werden.
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Dies wird deutlich erleichtert, wenn der Hufeisenrohling 42 zuvor mittels einer Erwärmungseinrichtung 27 erwärmt wurde oder während des Verformens durch eine Erwärmungseinrichtung 27 auf einer vordefinierten Temperatur gehalten wird. Der Hufeisenrohling wird somit durch Ziehen und Drücken nach seiner Erwärmung in die gewünschte Form gebracht. Je nach Größe der Rohlinge können die Drehwinkelstellmotoren 45 bereits vor dem Verformen in die geeignete Position gebracht werden. Dies ermöglicht es, die Vielfalt der Rohlinge stark zu reduzieren und damit die enorme Komplexität des Portfolios an Rohlingen zu reduzieren.
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Neben dem Erwärmen und Verformen kann ein Hufeisenrohling 50 auch in einer Halteeinrichtung 52 gehalten werden und mit einer Fräseinrichtung 51 zur Herstellung eines Kunststoffschutzes 53 bearbeitet werden. Hierzu ist der Fräser 51 im schematisch gezeigten Ausführungsbeispiel auf zwei orthogonal zueinander angeordneten Spindeln 54 und 55 befestigt, um ihn in einer definierten Position am Hufeisenrohling 50 entlang zuführen. Die Spindeln 54 und 55 werden dabei vorzugsweise mit einem 5 Phasen Schrittmotor bewegt, der durch den Pfeil 56 angedeutet ist.
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In entsprechender Weise kann auch eine Schneideinrichtung bereitgestellt werden, die beispielsweise mit einer Säge oder einem heißen Draht einen Hufeisenrohling beschneidet, um eine individuelle Anpassung zu ermöglichen.
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Zur Herstellung eines individuell angepassten Kunststoffschutzes 53 für einen Huf eines Pferdes wird der Huf des Pferdes gescannt und die Scannerdaten werden für eine Verformungseinrichtung 29, eine Fräseinrichtung 51 oder eine Schneideinrichtung bereitgestellt. Zur Ermittlung eines geeigneten Rohlings kann auch zunächst das alte Hufeisen gescannt werden, da bereits das alte Hufeisen in der Regel genügend Anhaltspunkte dafür gibt, welcher Rohling ausgewählt werden sollte.
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Die mit dem Scanner ermittelten Daten werden an die Verformungseinrichtung 29 übermittelt, um mit pressenden oder drückenden Elementen einen Kunststoffrohling 26 in eine Form zu bringen, der der gescannten Sollform weitestgehend entspricht. Dabei kann der Hufeisenrohling durch Druck verformt werden, spanabhebend bearbeitet werden oder beschnitten werden. Insbesondere für die Verformung wird vorgeschlagen, dass der Hufeisenrohling vorher erwärmt wird. Letztlich wird der an den Huf angepasste Kunststoffschutz an den Huf des Pferdes geklebt.
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Die Anpassung des Rohlings geschieht zunächst auf der Grundlage der gemessenen Daten, die mit dem Scanner ermittelt wurden. Dabei wird darauf geachtet, dass der Kunststoffrohling so bearbeitet wird, dass er optimal an den gesäuberten und ggfs. vorbearbeiteten Huf des Pferdes passt.
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Der Hufeisenrohling erschließt darüber hinaus die Möglichkeit, das Pferd mit einem Huf zu beschlagen, der orthopädisch wirksam ist. So kann im einfachsten Fall mit dem Huf die Länge eines Pferdebeins ausgeglichen werden, um Gliedmaßenverkürzungen orthopädisch auszugleichen. Der Kunststoffschutz kann jedoch auch im seitlich äußeren Bereich des Hufes eine stärkere Höhe aufweisen als im seitlich nach innen gerichteten Bereich des Hufes. Dadurch wird auf das Bein des Pferdes eine Kraft ausgeübt, die das Kniegelenk des Pferdes zur Innenseite drückt. Mit derartigen orthopädischen Hufen, die wie Schuheinlagen bei Menschen funktionieren, kann auf den Bewegungsablauf des Pferdes eingewirkt werden.
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Die Herstellung eines Kunststoffschutzes für einen Huf aus einem Hufeisenrohling aus Kunststoff ermöglicht es daher, nicht nur einen Huf zu beschlagen, sondern auch mit einem speziell ausgebildeten Hufeisen ein orthopädisch wirksames Hufeisen zur Verfügung zu stellen.
