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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungs- und/oder Führungsvorrichtung, insbesondere zur Befestigung und/oder Führung von Leitungen und/oder Kabeln.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungs- und/oder Führungsvorrichtung bereitzustellen, welche einfach herstellbar ist und eine effiziente Befestigung und/oder Führung von beispielsweise Leitungen und/oder Kabeln an einem Grundkörper ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Befestigungs- und/oder Führungsvorrichtung gelöst, welche Folgendes umfasst:
- einen Grundkörper, an welchem mindestens ein Befestigungs- und/oder Führungsvorsprung angeordnet und/oder ausgebildet ist;
- mindestens ein Klemmelement zum klemmenden Festlegen desselben an und/oder auf dem Befestigungs- und/oder Führungsvorsprung,
- wobei mittels des mindestens einen Befestigungs- und/oder Führungsvorsprungs und des mindestens einen Klemmelements in einem Klemmzustand, in welchem das mindestens eine Klemmelement an und/oder auf dem mindestens einen Befestigungs- und/oder Führungsvorsprung festgelegt ist, ein Aufnahmebereich zur Aufnahme und/oder Festlegung einer Leitung und/oder eines Kabels gebildet ist.
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Der Einfachheit wegen wird der „Befestigungs- und/oder Führungsvorsprung“ nachfolgend auch schlicht als „Vorsprung“ bezeichnet.
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Dadurch, dass die Befestigungs- und/oder Führungsvorrichtung zur Befestigung von beispielsweise Leitungen und/oder Kabeln lediglich einen an einem Grundkörper angeordneten und/oder ausgebildeten Vorsprung sowie ein daran und/oder darauf festlegbares Klemmelement erfordert, kann die Befestigungs- und/oder Führungsvorrichtung einerseits einfach hergestellt werden und andererseits eine einfache und effiziente Befestigung von beispielsweise Leitungen und/oder Kabeln ermöglichen.
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Günstig kann es sein, wenn der mindestens eine Vorsprung sich im Wesentlichen linear von dem Grundkörper wegerstreckt.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine Vorsprung sich zu seinem freien Ende hin verjüngt.
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Günstig kann es sein, wenn der Grundkörper und der mindestens eine Vorsprung gemeinsam als ein einstückiges Kunststoff-Spritzgussbauteil ausgebildet sind.
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Der Grundkörper und der mindestens eine Vorsprung sind dabei insbesondere in einem Herstellungsschritt zusammen hergestellt.
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Für die Abbildung und/oder Herstellung des Vorsprungs ist vorzugsweise lediglich eine Negativaussparung in nur einer Werkzeughälfte eines Werkzeugs erforderlich.
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Insbesondere ist der mindestens eine Vorsprung durch geeignete Formgebung des Grundkörpers an demselben ausgebildet.
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Der mindestens eine Vorsprung kann beispielsweise im Wesentlichen konusförmig ausgebildet sein.
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Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Vorsprung im Wesentlichen pyramidenförmig, quaderförmig, zylinderförmig oder sonstwie konusförmig oder zylinderförmig mit kreisförmiger oder polygonförmiger Grundfläche ausgebildet ist.
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Mehrere Vorsprünge sind vorzugsweise benachbart zueinander angeordnet.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mehrere Vorsprünge in einem regelmäßigen Muster angeordnet und/oder ausgebildet sind.
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Günstig kann es sein, wenn die Vorsprünge im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind. Insbesondere weisen die Vorsprünge vorzugsweise parallel zueinander verlaufende Längsmittelachsen auf.
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Es kann vorgesehen sein, dass mehrere Vorsprünge in einer Reihe linear benachbart zueinander angeordnet sind.
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Günstig kann es sein, wenn mehrere solcher Reihen benachbart zueinander angeordnet sind, so dass sich insbesondere eine flächige zweidimensionale Verteilung der Vorsprünge ergibt.
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Ein Abstand zwischen zwei benachbarten Vorsprüngen ist vorzugsweise größer als ein Abstand zwischen einer radial innenliegenden Verankerungsfläche des mindestens einen Klemmelements und einem radial außenliegenden Rand des mindestens einen Klemmelements. Insbesondere beträgt der Abstand zwischen zwei benachbarten Vorsprüngen vorzugsweise mehr als ungefähr 1,2, insbesondere mehr als ungefähr 1,5, beispielsweise mehr als ungefähr 2, als ein Abstand zwischen der Verankerungsfläche und dem äußeren Rand des mindestens einen Klemmelements.
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Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass der Faktor höchstens ungefähr 3, insbesondere höchstens ungefähr 2, ist.
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Mittels mehrerer Vorsprünge ist vorzugsweise ein mäanderförmiger Aufnahmepfad zur Befestigung mindestens einer zu befestigenden Leitung und/oder mindestens eines zu befestigenden Kabels gebildet.
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Günstig kann es sein, wenn das mindestens eine Klemmelement als eine Ringscheibe, insbesondere als eine metallische Ringscheibe, ausgebildet ist.
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Das Klemmelement ist vorzugsweise elektrisch leitend. Hierdurch kann insbesondere mittels des Klemmelements eine elektrische Kontaktierung, beispielsweise zur Erdung einer elektrischen Leitung und/oder eines Bauteils, genutzt werden.
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Ferner kann ein elektrisch leitendes Klemmelement vorzugsweise zur Verbindung von mittels desselben Klemmelements festgelegten elektrischen Leitungen dienen.
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Ein freier Innendurchmesser und/oder Innenquerschnitt des mindestens einen Klemmelements ist vorzugsweise so dimensioniert, dass dieser zwischen den Innendurchmessern/Querschnittsflächen des mindestens einen Vorsprungs an den jeweiligen Enden liegt. Das mindestens eine Klemmelement ist vorzugsweise so dimensioniert, dass dieses nur durch Verformung und/oder Umformung desselben und/oder des mindestens einen Vorsprungs über mehr als 10%, vorzugsweise mehr als 20%, beispielsweise mehr als 40%, einer Gesamtlänge des mindestens einen Vorsprungs auf diesen aufschiebbar oder an diesem klemmend festlegbar ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Klemmelement eine radial innenliegende Verankerungsfläche umfasst, mittels welcher das mindestens eine Klemmelement zur Verankerung desselben an dem mindestens einem Vorsprung anliegt. Die Verankerungsfläche ist vorzugsweise strukturiert. Insbesondere kann die Verankerungsfläche Vertiefungen, Einkerbungen, Erhebungen, Vorsprünge und/oder sonstige Unebenheiten aufweisen. Hierdurch ergibt sich vorzugsweise eine optimierte Verankerung des Klemmelements an dem mindestens einen Vorsprung.
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Ein Abstand zwischen zwei benachbart angeordneten Vorsprüngen vergrößert sich vorzugsweise in Richtung der freien Enden der Vorsprünge. Hierdurch kann insbesondere ein Klemmelement zwischen die beiden Vorsprünge eingeklemmt werden.
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Die erfindungsgemäße Befestigungs- und/oder Führungsvorrichtung ist vorzugsweise Bestandteil in oder verwendbar in Verbindung mit einer Baugruppe, welche insbesondere eine Fluidführung, einen Druckraum eine Elektronikanordnung und/oder ein Gehäuse umfasst.
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Bei solchen Baugruppen sind insbesondere Kunststoff-Spritzgussbauteile vorgesehen, welche ohne nennenswerten Zusatzaufwand mit einem oder mehreren Vorsprüngen versehen oder ausgebildet werden können, insbesondere durch Negativaussparungen in nur einer Werkzeughälfte eines Werkzeugs zur Herstellung der Baugruppe.
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Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch eine Baugruppe, welche beispielsweise eine Fluidführung, einen Druckraum, eine Elektronikanordnung und/oder ein Gehäuse umfasst, wobei die Baugruppe vorzugsweise eine oder mehrere erfindungsgemäße Befestigungs- und/oder Führungsvorrichtungen umfasst.
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Die Baugruppe kann beispielsweise Bestandteil einer Brennstoffzellenvorrichtung, eines Fahrzeuggetriebes, eines Verbrennungsmotors und/oder einer Kabelführung an einer Karosserie sein.
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Der Grundkörper der Befestigungs- und/oder Führungsvorrichtung ist insbesondere ein Gehäusebauteil eines Gehäuses der Baugruppe.
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Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein Medienmodul einer Brennstoffzellenvorrichtung oder eine Ventilhaube eines Verbrennungsmotors oder ein Gehäusebauteil eines Fahrzeuggetriebes mit einem oder mehreren Vorsprüngen versehen ist und durch die Verwendung von Klemmelementen sich somit einfach zur Festlegung von Kabeln oder Leitungen, etc. eignen.
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Ein Vorsprung ist beispielsweise ein Dom, insbesondere ein hervorstehender Dom.
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Günstig kann es sein, wenn ein oder mehrere Klemmelemente als Sicherungsscheiben, insbesondere als Starlock (R)-Sicherungsscheiben ausgebildet sind.
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Die Festlegung eines Klemmelements an und/oder auf einem Vorsprung erfolgt vorzugsweise gemäß dem Prinzip der Selbsthemmung.
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Die Befestigung von Leitungen oder Kabeln, etc. mittels der erfindungsgemäßen Befestigungs- und/oder Führungsvorrichtung kann vorzugsweise einfach automatisiert werden. Hierdurch können insbesondere Fertigungskosten reduziert werden.
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Der mindestens eine Vorsprung kann insbesondere ohne Schieberstrukturen im Werkzeug oder ohne Werkzeugtrennungen an vorbestimmten Positionen hergestellt werden. Eine Hinterschnittstruktur ist vorzugsweise entbehrlich.
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Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
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In den Zeichnungen zeigen:
- 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Medienmoduls einer Brennstoffzellenvorrichtung, wobei mehrere Vorsprünge einer Befestigungs- und/oder Führungsvorrichtung zum Festlegen von Kabeln und/oder Leitungen vorgesehen sind;
- 2 eine schematische Draufsicht auf das Medienmodul aus 1;
- 3 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Befestigungs- und/oder Führungsvorrichtung samt einer daran angeordneten Leitung oder eines daran angeordneten Kabels;
- 4 einen schematischen Schnitt durch die Befestigungs- und/oder Führungsvorrichtung aus 3 längs der Linie 4-4 in 3;
- 5 eine der 3 entsprechende schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform einer Befestigungs- und/oder Führungsvorrichtung, bei welcher mittels mehrerer Vorsprünge ein Aufnahmepfad zur Aufnahme einer Leitung oder eines Kabels gebildet ist;
- 6 eine der 3 entsprechende schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform einer Befestigungs- und/oder Führungsvorrichtung, bei welcher mittels mehrerer Vorsprünge mehrere Kabel oder Leitungen festgelegt und zusammengeführt werden können;
- 7 eine der 3 entsprechende schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform einer Befestigungs- und/oder Führungsvorrichtung, bei welcher eine doppelte Umlenkung eines Kabels oder einer Leitung vorgesehen ist, beispielsweise um eine Zugentlastung zu realisieren;
- 8 eine der 3 entsprechende schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform einer Befestigungs- und/oder Führungsvorrichtung, bei welcher ein Klemmelement zwischen zwei Vorsprünge eingeklemmt ist, wobei das Klemmelement im Wesentlichen I-förmig ausgebildet ist;
- 9 eine der 3 entsprechende schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform einer Befestigungs- und/oder Führungsvorrichtung, bei welcher zwei quaderförmige Vorsprünge und ein im Wesentlichen I-förmiges Klemmelement vorgesehen sind; und
- 10 eine der 3 entsprechende schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform einer Befestigungs- und/oder Führungsvorrichtung, bei welcher mittels eines Vorsprungs eine Kabelumlenkung oder Leitungsumlenkung gebildet ist.
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Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Eine in den 1 und 2 dargestellte Ausführungsform einer als Ganzes mit 100 bezeichneten Baugruppe ist beispielsweise Bestandteil einer Brennstoffzellenvorrichtung 102, welche für deren Betrieb mit zahlreichen Leitungen und Kabeln versehen ist.
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Die Leitungen und Kabel müssen zumeist sehr aufwendig an den Bauteilen der Brennstoffzellenvorrichtung 102 befestigt werden.
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Die in den 1 und 2 dargestellte Ausführungsform der Baugruppe 100 ist beispielsweise ein Medienmodul 104 oder umfasst ein solches Medienmodul 104.
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Dieses Medienmodul 104 umfasst insbesondere einen Grundkörper 106, welcher beispielsweise als Kunststoff-Spritzgussbauteil ausgebildet ist.
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Zur einfachen Befestigung von Leitungen und/oder Kabeln umfasst der Grundkörper 106 vorzugsweise eine oder mehrere Befestigungs- und/oder Führungsvorrichtung en 108, welche insbesondere ein oder mehrere Vorsprünge 110 umfassen.
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Ein oder mehrere Vorsprünge 110 sind vorzugsweise im Wesentlichen zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch ausgebildet.
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Alternativ oder ergänzend hierzu können vorzugsweise ein oder mehrere Vorsprünge 110 eine Konusform aufweisen.
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Der eine oder die mehreren Vorsprünge 110 sind insbesondere durch Formgebung des Grundkörpers 106 gebildet und/oder an denselben angeformt.
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Insbesondere sind die Vorsprünge 110 als von dem Grundkörper 106 hervorstehende Dome 112 ausgebildet.
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Wie insbesondere der Draufsicht in 2 zu entnehmen ist, sind dabei beispielsweise einzelne Vorsprünge 110 oder aber mehrere nebeneinander angeordnete und somit eine Gruppe bildende Vorsprünge 110 vorgesehen.
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Die Vorsprünge 110 der Gruppe von Vorsprüngen 110 sind insbesondere so angeordnet, dass zwischen den Vorsprüngen 110 einzelne oder mehrere Leitungen und/oder Kabel hindurchgeführt werden können.
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In den nachfolgenden 3 bis 10 sind unterschiedliche Varianten von Vorsprüngen 110 sowie von noch zu beschreibenden Klemmelementen dargestellt, welche die eigentliche Befestigung von Leitungen und/oder Kabeln mittels der Befestigungs- und/oder Führungsvorrichtung 108 ermöglichen.
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Beispielsweise gemäß der Ausführungsform in den 3 und 4 ist ein Klemmelement 114 vorgesehen, welches im Wesentlichen als eine Ringscheibe 116 ausgebildet ist und auf einen Vorsprung 110 aufschiebbar ist.
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Das Klemmelement 114 wird dabei insbesondere an dem Vorsprung 110 festgeklemmt.
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Eine von der Ringscheibe 116 umgebene Durchtrittsöffnung in dem Klemmelement 114 ist vorzugsweise so dimensioniert, dass das Klemmelement 114 auf den Vorsprung 110 aufgeschoben und daran verankernd festgeklemmt werden kann.
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Insbesondere kann das Klemmelement 114 vorzugsweise auf ein freies Ende 118 des Vorsprungs 110 aufgesteckt und klemmend daran festgelegt werden.
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Mittels des Klemmelements 114 wird dann insbesondere ein Aufnahmebereich 120 der Befestigungs- und/oder Führungsvorrichtung 108 gebildet und/oder abgedeckt, wodurch insbesondere eine oder mehrere Leitungen 122 und/oder Kabel 124 an und/oder in dem Aufnahmebereich 120 festgelegt, insbesondere eingeklemmt, werden können.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass zwei benachbarte Vorsprünge 110 vorgesehen sind, zwischen welchen die Leitung 122 und/oder das Kabel 124 eingelegt wird, wobei das an beispielsweise nur einem der Vorsprünge 110 angeordnete Klemmelement 114 sich vorzugsweise über einen Großteil des Abstandes zwischen den zwei Vorsprüngen 110 erstreckt und somit die zwischen den zwei Vorsprüngen 110 angeordnete Leitung 122 oder das Kabel 124 überdeckt und hierdurch insbesondere klemmend festlegt.
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Eine in radialer Richtung genommene räumliche Erstreckung des Klemmelements 114, das heißt insbesondere ein Abstand zwischen einer radial inneren Verankerungsfläche 126 und einem radial äußeren Rand 128, beträgt vorzugsweise mindestens ungefähr 50%, beispielsweise mindestens ungefähr 80%, eines Abstandes A zwischen zwei benachbarten Vorsprüngen 110, insbesondere im Bereich der freien Enden 118 der Vorsprünge 110.
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Eine optimierte Klemmwirkung kann vorzugsweise dadurch erzielt werden, dass die Vorsprünge 110 sich in Richtung des freien Endes 118 verjüngen.
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Das Klemmelement 114 kann somit mit zunehmendem Aufschiebeweg stärker verankert werden, da die Klemmkräfte aufgrund der verjüngten Ausgestaltung des jeweiligen Vorsprungs 110 beim Aufschieben zunehmen.
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In den 5, 6, 7 und 10 sind unterschiedliche Anordnungen der Vorsprünge 110 sowie von Kabeln 124 und/oder Leitungen 122 dargestellt.
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Gemäß 5 ist eine Umlenkung des Kabels 124 oder der Leitung 122 vorgesehen, indem insbesondere zwei Fixierbereiche 130 gemäß der in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsform vorgesehen sind, zwischen welchen ein Umlenkbereich 132 angeordnet ist.
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Die Fixierbereiche 130 sind somit insbesondere durch jeweils zwei benachbart zueinander angeordnete Vorsprünge 110 gebildet, wobei an jeweils einem der Vorsprünge 110 eines jeden Fixierbereichs 130 ein Klemmelement 114 festgelegt ist.
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Der Umlenkbereich 132 ist insbesondere durch lediglich einen einzigen Vorsprung 110 mit einem daran angeordneten Klemmelement 114 gebildet.
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Insbesondere dann, wenn das Kabel 124 und/oder die Leitung 122 im Umlenkbereich 132 wenig Spiel hat, beispielsweise straff geführt ist, kann auch ohne zweiten Vorsprung 110 und/oder ohne Klemmelement 114 eine zuverlässige Festlegung des Kabels 124 und/oder der Leitung 122 realisiert werden.
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Die in 10 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in 5 dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen nur dadurch, dass ausschließlich der Umlenkbereich 132 ohne die Fixierbereiche 130 vorgesehen ist.
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In 6 ist eine Ausführungsform einer Befestigungs- und/oder Führungsvorrichtung 108 dargestellt, bei welcher mehrere Leitungen 122 und/oder Kabel 124 mittels mehrerer Vorsprünge 110 und mehrerer Klemmelemente 114 festgelegt und relativ zueinander geführt sind.
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Insbesondere ist dabei eine Zusammenführung mehrerer Leitungen 122 und/oder Kabel 124 vorgesehen.
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Die Klemmelemente 114 können dabei wahlweise unterschiedliche Ausmaße aufweisen, um einzelne oder mehrere Leitungen 122 und/oder Kabel 124 abdecken und somit festlegen zu können.
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Insbesondere sind verschieden dimensionierte Klemmelemente 114 vorgesehen, welche sich im Wesentlichen nur hinsichtlich ihres Außendurchmessers, nicht aber hinsichtlich der Dimensionierung im Bereich der Verankerungsfläche voneinander unterscheiden. Die Klemmelemente 114 können somit wahlweise auf dieselben Vorsprünge 110 aufgeschoben und daran festgelegt werden.
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Eine weitere Ausführungsform, welche in 7 dargestellt ist, kann beispielsweise eine Zugentlastung an einer Leitung 122 und/oder einem Kabel 124 ermöglichen, indem insbesondere ein mäanderförmiger Aufnahmepfad mittels mehrerer Vorsprünge 110 gebildet ist.
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Die Leitung 122 und/oder das Kabel 124 sind dabei insbesondere im Wesentlichen mäanderförmig, beispielsweise zickzackförmig oder N-förmig oder W-förmig, um mehrere Vorsprünge 110 herumgeführt.
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Optional können ein oder mehrere Klemmelemente 114 an einem oder mehreren Vorsprüngen 110 vorgesehen sein, um ein unerwünschtes Abrutschen der Leitung 122 und/oder des Kabels 124 von den Vorsprüngen 110 zu verhindern.
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Eine in 8 dargestellte Ausführungsform einer Befestigungs- und/oder Führungsvorrichtung 108 unterscheidet sich von der in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen im Wesentlichen dadurch, dass das Klemmelement 114 nicht auf einen Vorsprung 110 aufgeschoben, sondern zwischen zwei Vorsprünge 110 eingeklemmt wird.
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Das Klemmelement 114 ist hierzu insbesondere im Wesentlichen I-förmig ausgebildet und umfasst zwei Einbuchtungen 134, welche einander gegenüberliegend angeordnet sind und der klemmenden Aufnahme eines Vorsprungs 110 und/oder der klemmenden Festlegung an einem Vorsprung 110 dienen.
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Die Vorsprünge 110 weisen dabei vorzugsweise einen ausgehend von den freien Enden 118 abnehmenden Abstand A voneinander auf, so dass mit zunehmendem Einschiebeweg des Klemmelements 114 zwischen die zwei Vorsprünge 110 eine verstärkte Klemmwirkung erhältlich ist.
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Im Übrigen stimmt die in 8 dargestellte Ausführungsform der Befestigungs- und/oder Führungsvorrichtung 108 vorzugsweise hinsichtlich Aufbau und Funktion mit den übrigen beschriebenen Ausführungsformen überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Eine in 9 dargestellte weitere alternative Ausführungsform einer Befestigungs- und/oder Führungsvorrichtung 108 unterscheidet sich von der in 8 dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Vorsprünge 110 im Wesentlichen quaderförmig oder pyramidenstumpfförmig ausgebildet sind.
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Ein an die Form der Vorsprünge 110 angepasstes Klemmelement 114 ist vorzugsweise entsprechend der in 8 dargestellten Ausführungsform ebenfalls zwischen die zwei Vorsprünge 110 einklemmbar.
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Im Übrigen stimmt die in 9 dargestellte Ausführungsform hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 8 dargestellten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Dadurch, dass die Befestigungs- und/oder Führungsvorrichtung 108 lediglich ein oder mehrere an einem Grundkörper 106 ausgebildete Vorsprünge 110 sowie hierzu passende Klemmelemente 114 umfasst, kann vorzugsweise besonders einfach und kostengünstig eine stabile und zuverlässige Festlegung einer oder mehrerer Leitungen 122 und/oder Kabel 124 ermöglicht werden.
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Bei weiteren (nicht dargestellten) Ausführungsformen kann die Befestigungs- und/oder Führungsvorrichtung 108 Bestandteil von anderen Bauteilen oder Baugruppen 100 sein.
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Insbesondere eignet sich die Verwendung der Befestigungs- und/oder Führungsvorrichtung 100 als Bestandteil an sämtlichen Kunststoff-Spritzgussbauteilen, welche zusätzlich zu einer Hauptfunktion, beispielsweise der Einhausung von Bauteilen, der Begrenzung von Fluidräumen, etc., eine oder mehrere Zusatzfunktionen aufweisen sollen.