DE20020636U1

DE20020636U1 - Absperrvorrichtung für eine Leitung

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Publication number: DE20020636U1
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Priority date: 2000-12-05
Filing date: 2000-12-05
Publication date: 2001-02-15
Anticipated expiration: 2010-12-06

Description

Absperrvorrichtung für eine Leitung

Die Erfindung betrifft eine Absperrvorrichtung für eine ein rieselfähiges Gut wie Sand, Baustoffmischungen oder dergleichen führende Leitung, zum Beispiel für eine Rohrleitung, mit einem Absperrkörper, der in Schließ- oder Sperrstellung den Querschnitt der Leitung ausfüllt.

Derartige Absperrvorichtungen sind in unterschiedlicher Form bekannt.

Beispielsweise werden für das Absperren von solchen ein rieselfähiges " Gut führenden Leitungen Kugelventile vorgesehen, die aber durch ■ IO das rieselfähige Gut relativ schnell schwergängig werden und verschleißen und dadurch unbrauchbar werden.

Ferner sind Absperrschieber bekannt, bei denen ebenfalls durch das rieselfähige Gut ein baldiger erhöhter Verschleiß zur Unbrauchbarkeit führen kann.

Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Absperrvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher ein Verschleiß bei der Betätigung des Absperrkörpers weitestgehend vermieden werden kann.

Zur Lösung dieser scheinbar widersprüchlichen Aufgabe ist die

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eingangs genannte Absperrvorichtung dadurch gekennzeichnet, daß ein Tragkörper mit einem Kanal zur Übertragung einer Druckerhöhung und mit wenigstens einer Austrittsöffnung aus diesem Kanal vorgesehen und die Austrittsöffnung mit einer elastisch dehnbaren, als Absperrkörper dienenden Membrane abgeschlossen ist und daß die Membrane mittels Druckerhöhung in dem Kanal und in ihrem Inneren aufweitbar und an die Wandung der Leitung andrückbar ist.

Mit einer derartigen Absperrvorrichtung kann also der Querschnitt der Leitung ausgefüllt und damit ein weiterer Fluß von rieselfähigem Gut unterbunden werden, ohne daß eine Relativbewegung eines Absperrkörpers durch Verdrehen einer Kugel oder Verschieben eines Schiebers mit einer entsprechenden Reibung erforderlich ist. Vielmehr kann.die Membrane entgegen ihrer Elastizität aufgeweitet und an der Wandung der Leitung angedrückt werden, wonach diese verschlossen ist. Wird der erhöhte Druck einer Druckquelle, insbesondere Preßluft, wieder vermindert beziehungsweise abgeschaltet, kann die Membrane sich selbsttätig zurückverformen und den Querschnitt der Leitung wieder freigeben. Die Absperrvorrichtung ist dann wieder geöffnet.

. Besonders günstig ist es, wenn der Tragkörper zentral in die Leitung einsetzbar und insbesondere rotationssymmetirisch ist und die elastische Membrane ihn schlauchartig am Umfang umschließt und dabei die radial angeordnete(n) Austrittsöffnung(en) abdeckt. Dadurch läßt sich eine weitgehend symmetrische Ausdehnung und Aufweitung dieser Absperr-Membrane innerhalb eines meistens kreisrunden Leitungs- oder Rohrquerschnitts mit entsprechend gleichmäßiger Andruckkraft an der Innenseite der Leitung und entsprechend 0 gleichmäßige Abdichtung erzielen.

Vor allem für im Querschnitt kreisförmige Leitungen ist es zweckmäßig, wenn der Tragkörper und die ihn umschließende Membrane zumindest im Bereich der größten Dehnbarkeit der Membrane einen 5 kreisförmigen Querschnitt haben. Es können aber_rauch ihm Absperr-

bereich unrunde Leitungen sicher abgesperrt werden, weil eine elastische Membrane unter Innendruck sich an solche Unebenheiten anpassen kann.

Eine konstruktiv einfache Ausfuhrungsform ergibt sich, wenn die manschetten- oder schlauchartige Membrane an zwei in axialer Richtung beabstandeten Stellen an dem Tragkörper luftdicht fixiert und zwischen diesen Stellen von der Außenseite des Tragkörpers - durch Erhöhung des Innendrucks zum Beispiel mit Hilfe von Preßluft abhebbar ist. Dadurch wird der Absperrbereich dieser Absperrvorrichtung gezielt auf den zwischen den Befestigungsstellen der Membrane an dem Tragkörper befindlichen Bereich beschränkt.

Für eine noch genauere Vorbestimmung des Dichtbereiches kann die Membrane in ihrem abhebbaren Bereich, insbesondere in der Mitte zwischen den Befestigungsstellen, eine geringere Wandstärke als an den Befestigungsstellen haben. Somit gibt die Membrane bei der Erhöhung des Innendrucks zunächst im Bereich der geringsten Wandstärke nach und dehnt sich dort auf, erreicht also mit einem 0 solchen Bereich auch zuerst die Innenseite der abzudichtenden oder abzusperrenden Leitung.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Wandstärke der Membrane von einer Befestigungsstelle ausgehend bis zu der Stelle der geringsten 5 Wandstärke abnimmt und von dort zu der anderen Befestigungsstelle hin wieder zunimmt. Dabei ist zweckmäßigerweise die Mitte zwischen beiden Befestigungsstellen der Bereich, an welchem die Membrane die geringste Wandstärke hat, so daß sie sich symmetrisch zwischen ihren Befestigungsstellen und in ihrer Mitte am stärksten aufweiten läßt.

Die Membrane kann an den Befestigungsstellen mit dem Tragkörper verklebt, an ihm anvulkanisiert und/oder mit einer die Außenseite übergreifenden Spannvorrichtung, beispielsweise mit einem Spannband 5 oder einem Preßring oder dergleichen, befestigt sein. Dadurch

kann sicher gestellt werden, daß an den Befestigungsstellen der Membrane zwischen dieser und dem Tragkörper kein Überdruck zum Beispiel keine Preßluft, entweichen kann, wodurch die Absperr- und Dichtwirkung in Schließstellung der Absperrvorrichtung gefährdet werden könnte.

Der in dem Tragkörper insbesondere zentral und in axialer Richtung über einen Teil von dessen Länge verlaufende Kanal kann eine Bohrung sein, die mit Abstand zum Ende des Tragkörpers - als Sackbohrung endet und mit der oder den quer dazu verlaufenden Austrittsöffnungen, insbesondere wenigstens einer oder gegebenenfalls mehreren am Umfang des Tragkörpers verteilten Querbohrungen verbunden ist. Somit kann die Druckerhöhung durch den zentralen Kanal zugeführt und über die damit verbundenen Austrittsöffnungen unter die Membrane geleitet werden, um bei ausreichendem Druck die Membrane in ihre Sperrstellung auszudehnen.

An wenigstens einer Stirnseite des Tragkörpers kann eine Halteschraube zum lösbaren Befestigen des Tragkörpers innerhalb der 0 Leitung einschraubbar sein, die in ihrem Inneren hohl ist und einen Teil des Kanal für Preßluft oder dergleichen Druckmedium bildet, der sich in den Kanal des Tragkörpers fortsetzt. Es kann also an der Eintrittsseite des Kanals für die Druckerhöhung mittels Luft oder einem anderen Medium eine in ihrem Inneren hohle Schraube 5 eingeschraubt werden, um den Tragkörper festzulegen und dennoch eine Druckerhöhung in das Innere der Membrane leiten zu können. Dadurch ist dann auch der Tragkörper mit der Manschette lösbar und austauschbar befestigt, weil der Tragkörper mit der ihn umschließenden Dichtungsmembrane einfach losgeschraubt und er-0 forderlichenfalls ausgetauscht werden kann.

Die zusammen mit dem Tragkörper als Absperrkörper dienende Membrane kann aus Gummi und/oder Kunstgummi bestehen. Dies verleiht ihr die erforderliche Elastizität, um ein Ausdehnen zum Beispiel mittels 5 Preßluft zum Abschließen einer Leitung oder eines sonstigen

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Durchtritts für rieselfähiges Gut zu ermöglichen.

Es sei noch erwähnt, daß die Abnahme der Wandstärke der Membrane den Vorteil hat, daß ihre Oberfläche in diesem Bereich geringerer Wandstärke gegenüber den axialen Nachbarbereichen radial nach innen zurückversetzt ist, so daß bei geöffneter Absperrvorrichtung an dieser vorbeifließendes rieselfähiges Gut den größten Teil der Membrane nicht berührt und beaufschlagt. Somit wird der Abdichtbereich der Membrane bei geöffneter Absperrvorrichtung ebenfalls

praktisch keinem Verschleiß ausgesetzt.
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Insgesamt ergibt sich vor allem bei Kombination einzelner oder mehrerer der vorbeschriebenen Merkmale und Maßnahmen eine wie ein Ventil benutzbare Absperrvorichtung für Durchtritte oder Leitungen, in denen Medien fließen, die durch ihre Struktur wie Sand, Schlamm, Mörtel und so weiter mechanische Ventile oder Schieber beschädigen würden. Dabei ist die Absperrvorrichtung einfach bedienbar und kann mit geringen Abmessungen ausgeführt werden. Sie kann in beliebigen Lagen eingebaut werden und hat einen geringen Platzbedarf.

0 Bei ihrer Betätigung wird der Druck innerhalb der Membrane zum Beispiel mit Preßluft erhöht, wodurch diese an die Innenwand der

. Leitung oder des Durchtritts gepreßt und dadurch der Querschnitt geschlossen wird. Um die Absperrvorrichtung wieder zu öffnen, wird der Anpreßdruck vermindert beziehungsweise wieder aufgehoben. Mit Hilfe einer Drucksteuerung kann diese Absperrvorrichtung schnell oder langsam betätigt und sogar in Zwischenstellungen gebracht werden, in denen der Durchtrittsquerschnitt vermindert aber nicht völlig abgeschlossen ist.

0 Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in zum Teil schematisierter Darstellung:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Absperrvor-5 richtung in Schließstellung, in welcher ein als man-

schettenförmige Membrane ausgebildeter Absperrkörper durch einen Innendruck bis zur Innenseite einer Leitung oder dergleichen Durchlaß für rieselfähiges Gut aufgeweitet ist,
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Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, bei welcher sich die Absperrvorrichtung in geöffneter Position befindet und die manschetten- oder schlauchfömige Membrane mangels Innendruck an ihrem Tragkörper anliegt sowie
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' Fig. 3 einen Querschnitt der Absperrvorrichtung durch den Bereich

der Aufhängung innerhalb einer Leitung.

Eine. im Ganzen mit 1 bezeichnete Absperrvorrichtung dient zum wahlweisen Öffnen und Schließen einer Leitung 2, in welcher ein rieselfähiges Gut wie Sand, Baustoffmischungen oder dergleichen gefördert, beispielsweise von oben nach unten durchgelassen
werden kann.

0 Diese Absperrvorrichtung 1 weist einen Tragkörper 3 mit einem in seinem Inneren verlaufenden Kanal 4 zur Zufuhr von Preßluft oder einem anderen Druckmedium und mit wenigstens einer, im Ausführungsbeispiel zwei Austrittsöffnungen 5 aus diesem Kanal 4 auf. Dabei erkennt man in allen drei Figuren außerdem eine Zuführleitung 6 5 zum Zuführen der schon erwähnten Preßluft zu dem im Inneren des Tragkörpers 3 befindlichen Kanal 4 und den davon abgehenden Austrittsöffnungen 5.

Gemäß Fig. 2 sind diese Austrittsöffnungen 5 in Ausgangslage, daß heißt bei geöffneter Absperrvorrichtung 1, mit einer elastisch dehnbaren als Absperrkörper dienenden Membrane 7 abgeschlossen und abgedichtet, so daß kein in der Leitung 2 zu förderndes Gut in diese Öffnungen 5 gelangen kann. Diese Membrane 7 ist mit der schon erwähnten zuführbaren Preßluft gemäß Fig. 1 aufweitbar und an der 5 Wandung der Leitung 2 innenseitig andrückbar, wobei sie sich auf-

grund ihrer Elastizität auch an Unebenheiten und dergleichen anpaßt und eine sichere Abdichtung und Sperrung der Leitung 2 bewirkt, ohne daß dabei Relativbewegungen"mit gegenseitiger Reibung auftreten, die zu einem vorzeitigen Verschleiß führen könnten.

Der Trägkörper 3 ist im Ausführungsbeispiel zentral in die Leitung 2 eingesetzt und rotationssymmetrisch ausgebildet. Die elastische Membrane 7 umschließt ihn schlauchartig am gesamten Umfang und deckt in Ausgangsstellung gemäß Fig. 2 die radial angeordneten Austritts-

' Öffnungen 5 ab. Somit ergibt sich die in Fig. 1 erkennbare symmetrische Auf dehnung dieser Absperr-Membrane 7, wenn sie von innen her durch einen entsprechenden Überdruck aufgeweitet wird.

Für eine im Querschnitt kreisförmige Leitung oder einen im Querschnitt kreisförmigen Durchtritt für das rieself ähige Gut gemäß Fig. 3 haben auch der Tragkörper 3 und die ihn umschließende Membrane 7 einen kreisförmigen Querschnitt.

Vor allem in Fig. 1 ist verdeutlicht, daß die manschetten- oder 0 schlauchartige Membrane 7 an zwei in axialer Richtung beabstandeten Stellen 8 und 9 an dem Tragkörper 3 luftdicht fixiert und zwischen diesen Stellen 8 und 9 von der Außenseite des Tragkörpers 7, an welcher sie in Ausgangsstellung gemäß Fig. 2 anliegt, abhebbar ist. Die Membrane 7 ist dabei im Ausführungsbeispiel an den Befestigungsstellen 8 und 9 verklebt oder an dem Tragkörper 3 anvulkanisiert. Es wäre aber auch eine die Außenseite übergreifende Spannvorrichtung, beispielsweise ein Spannband oder ein Preßring denkbar.

In ihrem abhebbaren Bereich, im Ausführungsbeispiel in der Mitte 0 zwischen den beiden Befestigungsstellen 8 und 9, hat die Membrane 7, wie in Fig. 2 deutlich erkennbar, eine gerincjere Wandstärke als an den Befestigungsstellen 8 und 9. Somit wird der Innendruck gezielt vor allem zunächst diesen Bereich mit dünnerer Wandstärke aufweiten und dehnen, so daß gezielt an dieser Stelle die Abdichtung 5 oder Absperrung der Leitung 2 erfolgt. Dabei erkennt man in Fig.

2, daß durch diese Verminderung der Wandstärke der Membrane diese in Offenstellung der Absperrvorrichtung 1 etwas zurückweicht und von herabfallendem rieseiförmigem Gut also nicht oder kaum beaufschlagt wird. Somit wird mit noch größerer Sicherheit vermieden, daß an der Außenseite der Membrane 7 durch das rieselfähige Gut eine ungewollte Beschädigung auftritt.

Fig. 2 verdeutlicht dabei, daß die Wandstärke der Membrane 7 von einer Befestigungsstelle 8 ausgehend bis zu der Stelle der geringsten Wandstärke abnimmt und von dort zu der anderen Befestigungsstelle 9 hin wieder zunimmt. Die geöffnete Absperrvorrichtung 1 hat also in axialer Richtung gesehen eine konkave Form..

Der in dem Tragkörper 3 zentral und in axialer Richtung über einen Teil von dessen Länge verlaufende Kanal 4 ist im Ausführungsbeispiel eine Bohrung, die mit Abstand zum Ende 10 des Tragkörpers 3 endet und also eine Sackbohrung darstellt. Sie ist mit den am Umfang des Tfagkörpers 3 verteilten, die Austrittsöffnungen 5 bildenden Querbohrungen verbunden, so daß die durch den Kanal 4 zuströmende 0 Preßluft über diese Querbohrungen die Membrane aufweiten kann. Dabei sind diese als Austrittsöffnungen 5 wirkenden Querbohrungen zweckmäßigerweise an der Stelle der geringsten Wandstärke der Membrane 7 angeordnet.

5 An der dem Ende 10 entgegengesetzten Stirnseite des Tragkörpers 3 erkennt man eine Halteschraube 11, die zum lösbaren Befestigen dieses Tragkörpers 3 innerhalb der Leitung 2 dient und in den Tragkörper 3 und einen quer durch die Leitung verlaufenden Träger 12 einschraubbar ist. Der Träger 12 ist seinerseits mit Befestigungs-0 schrauben 13 lösbar befestigt.

Somit kann entweder der Träger 12 oder auch nur der Tragkörper 3 aus seiner Halterung gelöst und gegebenenfalls ausgetauscht
werden.
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Die Halteschraube 11 ist gemäß Fig. 1 bis 3 in ihrem Inneren - nach der von dem Schraubenkopf 11a abgewandten Seite hin hohl und bildet zusammen mit einer Eintrittsöffnung 14, zu welcher die Zuführleitung &bgr; führt, einen Teil des Kanals 4 für die Preßluft, wobei sich diese Innenhöhlung der Halteschraube nach ihrem Einschrauben in den Tragkörper 3 in den Kanal 4 des Tragkörpers 3 fortsetzt. Somit ist auf einfache Weise eine lösbare Montage des Tragkörpers 3 und ein durchgängiger Weg für die Preßluft oder ein sonstiges Druckmedium ermöglicht.

Es sei noch erwähnt, daß die mit dem Tragkörper 3 als Absperrkörper dienende Membrane 7 aus Gummi und/oder Kunstgummi bestehen kann, wobei Mischungen bekannt sind, die eine hohe Elastizität einerseits und damit eine gute Fähigkeit zur dichtenden Anlage an der Innenseite der Leitung 2 und eine hohe Verschleißfestigkeit und Lebensdauer andererseits haben und zur Fertigung dieser Membrane 7 benutzt werden können.

Soll der Weg für rieselfähiges Gut durch die Leitung 2 unterbunden 0 werden, wird über die Zuführleitung 6, den Kanal 4 und die Austrittsöffnungen 5 der Druck erhöht, beispielsweise durch die Zufuhr von Preßluft, so daß die Membrane 7 aufgeweitet und von innen her an die Wandung der Leitung 2 angedrückt wird. Somit ist der Weg für das Gut durch die Leitung 2 oder einen sonstigen Durchlaß gesperrt.

Wird der Druck wieder vermindert beziehungsweise abgeschaltet, kehrt die Membrane 7 aufgrund ihrer Elastizität in eine Ausgangslage gemäß Fig. 2 zurück, liegt sich also an ihren Tragkörper 3 an und gibt 0 dadurch den im Querschnitt ringförmigen Durchlaß zwischen ihr und der Innenseite der Leitung 2 für das Gut frei.

Somit ist eine sehr einfach herstellbare, leicht bedienbare Absperrvorrichtung 1 mit geringen Abmessungen vorhanden, die eine 5 Drucksteuerung mit mehr oder weniger großer Geschwindigkeit und

sogar Zwischenstellungen der Membrane 7 erlaubt, in denen der Durchtrittsquerschnitt für das Gut lediglich vermindert ist, so daß auch dessen Fördergeschwindigkeit gegebenenfalls gesteuert werden kann.

Ansprüche

Claims

1. Absperrvorrichtung (1) für eine ein rieselfähiges Gut wie Sand, Baustoffmischungen oder dergleichen führende Leitung (2), zum Beispiel für eine Rohrleitung, mit einem Absperrkörper, der in Schließ- oder Sperrstellung den Querschnitt der Leitung ausfüllt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tragkörper (3) mit einem Kanal (4) zur Übertragung einer Druckerhöhung und mit wenigstens einer Austrittsöffnung (5) aus diesem Kanal vorgesehen um die Austrittsöffnung (5) mit einer elastisch dehnbaren, als Absperrkörper dienenden Membrane (7) abgeschlossen ist und daß die Membrane (7) mittels Druckerhöhung in dem Kanal und in ihrem Inneren aufweitbar und an die Wandung der Leitung (2) andrückbar ist.

2. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (3) zentral in die Leitung (2) einsetzbar und insbesondere rotationssymmetrisch ist und die elastische Membrane (7) ihn schlauchartig am gesamten Umfang umschließt und dabei die radial angeordnete(n) Austrittsöffnung(en) (5) abdeckt.

3. Absperrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (3) und die ihn umschließende Membrane (7) zumindest im Bereich der größten Dehnbarkeit der Membrane einen kreisförmigen Querschnitt haben.

4. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die manschetten- oder schlauchartige Membrane (7) an zwei in axialer Richtung beabstandeten Stellen (8, 9) an dem Tragkörper (3) luftdicht fixiert und zwischen diesen Stellen (8, 9) von der Außenseite des Tragkörpers (7) abhebbar ist.

5. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane (7) in ihrem abhebbaren Bereich, insbesondere in der Mitte zwischen den Befestigungsstellen (8, 9) eine geringere Wandstärke als an den Befestigungsstellen (8, 9) hat.

6. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke der Membrane (7) von einer Befestigungsstelle (8) ausgehend bis zu der Stelle der geringsten Wandstärke abnimmt und von dort zu der anderen Befestigungsstelle (9) hin wieder zunimmt.

7. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane (7) an den Befestigungsstellen (8, 9) verklebt, anvulkanisiert und/oder mit einer die Außenseite übergreifenden Spannvorrichtung, beispielsweise mit einem Spannband oder einem Preßring oder dergleichen, befestigt ist.

8. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Tragkörper (3) insbesondere zentral und in axialer Richtung über einen Teil von dessen Länge verlaufende Kanal (4) eine Bohrung ist, die mit Abstand zum Ende (10) des Tragkörpers (3) endet und mit der oder den quer dazu verlaufenden Austrittsöffnungen (5), insbesondere wenigstens einer oder gegebenenfalls mehreren am Umfang des Tragkörpers (3) verteilten Querbohrungen verbunden ist.

9. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einer Stirnseite des Tragkörpers (3) eine Halteschraube (11) zum lösbaren Befestigen des Tragkörpers (3) innerhalb der Leitung (2) einschraubbar ist, die in ihrem Inneren hohl ist und einen Teil des Kanals (4) für Preßluft oder dergleichen bildet, der sich in den Kanal (4) des Tragkörpers (3) fortsetzt.

10. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch kennzeichnet, daß die zusammen mit dem Tragkörper (3) als Absperrkörper dienende Membrane (7) aus Gummi und/oder Kunstgummi besteht.

11. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung(en) (5) an der Stelle des Tragkörpers (3) angeordnet ist, an weicher die Membrane (7) ihre geringste Wandstärke hat.

12. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (4) mit einer Druckquelle, in besondere Preßluft, verbunden ist.