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Die
Erfindung betrifft eine Maschine zum Schrauben oder Bohren, mit
einem Motor zum Antreiben einer Antriebswelle, mit einer elektronischen Steuerung
zur Steuerung der Maschine, mit einem Motorschalter zum Ein- und
Ausschalten des Motors, und mit Schaltmitteln zur Umschaltung zwischen Rechts-/Linkslauf
und umgekehrt.
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Derartige
Bohrmaschinen oder Schrauber sind seit langem gebräuchlich.
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Die
Umschaltung zwischen Rechtslauf und Linkslauf erfolgt hierbei in
der Regel durch Betätigen eines
mechanischen Umschaltgliedes.
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Im
Betrieb werden Schrauber normalerweise dauernd im Rechtslauf oder
dauernd im Linkslauf genutzt. Im Rechtslauf werden Verschraubungen
angezogen, während
im Linkslauf Verschraubungen gelöst
werden können.
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Die
mechanische Umstellung erweist sich jedoch von Nachteil, wenn der
Schrauber nur kurzzeitig in einer entgegengesetzten Richtung betrieben
werden soll, die der grundsätzlich
eingestellten Rechtslaufrichtung oder Linkslaufrichtung entgegengesetzt ist.
Hierzu muss nämlich
wiederum der Schalter für den
Rechts-/Linkslauf umgestellt werden.
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Der
Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Maschine
zum Schrauben oder Bohren zu schaffen, die eine vereinfachte Bedienung,
insbesondere eine verbesserte Rechts-/Linkslaufumstellung gewährleistet.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Maschine zum Schrauben oder Bohren gelöst, mit einem Motor zum Antreiben
einer Antriebswelle, mit einer elektronischen Steuerung zur Steuerung der
Maschine, mit einem Motorschalter zum Ein- und Ausschalten des Motors,
mit Schaltmitteln zur Umschaltung zwischen Rechts-/Linkslauf und
umgekehrt, und mit einem Timer, der eine Umschaltung zwischen Rechts-/Linkslauf
und umgekehrt nur innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zwischen
Betätigung
der Schaltmittel für
den Rechts-/Linkslauf und Betätigung
des Motorschalters zum Einschalten der Maschine erlaubt.
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Gemäß einer
alternativen Ausführung
der Erfindung, die vorzugsweise mit der zuvor erwähnten Ausführung kombiniert
werden kann, wird die Aufgabe der Erfindung durch eine Maschine
zum Schrauben oder Bohren gelöst,
mit einem Motor zum Antreiben einer Antriebswelle, mit einer elektronischen Steuerung
zur Steuerung der Maschine, mit einem Motorschalter zum Ein- und
Ausschalten des Motors, mit Schaltmitteln zur Umschaltung zwischen
Dauerrechtslauf/Dauerlinkslauf und umgekehrt, und mit Speichermitteln
zur Speicherung des Dauerlinkslauf- oder Dauerrechtslaufzustands.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
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Zum
einen wird es ermöglicht,
einen Dauerrechtslauf oder Dauerlinkslauf elektronisch umzustellen
und zu speichern, so dass die Maschine auch bei mehrfacher Betätigung des
Motors immer in der gleichen Drehrichtung läuft.
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Zum
anderen wird es ermöglicht,
die Maschine ausgehend von einem einmal eingestellten Dauerrechtslauf
oder Dauerlinkslauf auch bei Betätigung eines
Umschalters für
den Rechts-/Linkslauf in der vorgegebenen Zeitspanne einmalig in
der umgekehrten Drehrichtung zu betreiben.
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Eine
derartige Steuerung des Rechts- bzw. Linkslaufes bietet erhebliche
Vorteile für
den Benutzer. Der Benutzer kann nämlich nunmehr beliebig einen
Dauerrechtslauf oder Dauerlinkslauf einstellen, der auch nach Stillstand
der Maschine erhalten bleibt. Zum anderen kann der Benutzer diesen
Dauerrechtslauf oder Dauerlinkslauf durch Betätigung eines Umschalters für den Rechts-/Linkslauf
einmalig in eine andere Drehrichtung umschalten. So kann die Maschine
etwa zum Festziehen von Verschraubungen dauernd im Rechtslauf betrieben
werden und nach Betätigung
eines Umschalters innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters jeweils
für einen
einmaligen Schraubvorgang im Linkslauf. Beim nächsten Anlaufen des Motors
wird die Maschine wieder im Rechtslauf betrieben, es sei denn, der
Umschalter für den
Rechts-/Linkslauf wird wieder betätigt.
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Umgekehrt
kann die Maschine etwa für
das Lösen
von Verschraubungen in einen dauerhaften Linkslaufzustand versetzt
werden, von dem ausgehend bei Betätigung des Umschalters für den Rechts-/Linkslauf
innerhalb des vorgegebenen Zeitfensters einmalig eine umgekehrte
Drehrichtung eingestellt werden kann.
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Gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung ist die elektronische Steuerung derart
ausgebildet, dass bei Abkopplung der Maschine von der Spannungsversorgung
die Maschine auf Dauerrechtslauf zurückgesetzt wird.
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Diese
Maßnahme
hat den Vorteil, dass die Maschine bei erstmaliger Inbetriebnahme
immer grundsätzlich
im Rechtslauf betrieben wird, was der üblicherweise verwendeten Drehrichtung
entspricht. Erst durch eine bewusste Umstellung erfolgt eine Umstellung
in einen einmaligen Linkslauf oder einen Dauerlinkslauf.
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Dies
ist auch insbesondere dann von Vorteil, wenn die Maschine von verschiedenen
Benutzern verwendet wird oder an wechselnden Einsatzorten betrieben
wird.
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Ist
die Maschine mit einem Akkumulator ausgestattet, so kann die Zurücksetzung
auf einen Dauerrechtslauf mit der Abkopplung der Maschine vom Akkumulator
verbunden sein.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Schaltmittel erste
Schaltmittel, mittels derer ein gespeicherter Dauerrechtslauf oder Dauerlinkslauf
für einen
einmaligen Anlauf der Maschine in der jeweils umgekehrten Drehrichtung
umsetzbar ist.
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Auf
diese Weise ergibt sich eine besonders vorteilhafte Nutzungsmöglichkeit
der Maschine für verschiedene
Einsatzarten.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Zeitspanne zur Umschaltung
zwischen Rechts-/Linkslauf und umgekehrt und Betätigung des Motorschalters höchstens
30 Sekunden, vorzugsweise höchstens
15 Sekunden, besonders vorzugsweise etwa 5 Sekunden.
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Auf
diese Weise wird dem Benutzer einerseits eine ausreichende Zeit
gegeben, um eine Umstellung zwischen Rechts-/Linkslauf bzw. umgekehrt zu
ermöglichen.
Andererseits wird das Zeitfenster für die Umschaltung nicht unnötig vergrößert.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Maschine Indikatormittel
zur Anzeige des Linkslaufes auf.
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Auf
diese Weise kann dem Benutzer optisch und/oder akustisch signalisiert
werden, dass die Maschine im Linkslauf oder im Rechtslauf betrieben wird.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Schaltmittel einen
ersten Schalter und einen zweiten Schalter, die bei Betätigung in
einer festgelegten Reihenfolge eine Umschaltung zwischen Dauerrechts-/Dauerlinkslauf
und umgekehrt erlauben.
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Hierbei
kann etwa der erste Schalter als Lichtschalter ausgebildet sein,
der zusätzlich
die Aktivierung einer Beleuchtung erlaubt, während der zweite Schalter als
Rechts-/Linksschalter ausgebildet sein kann.
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Auf
diese Weise wird eine bewusste Umschaltung zwischen Dauerrechtslauf
und Dauerlinkslauf und umgekehrt auf einfache Weise ermöglicht.
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Gleichzeitig
wird einer der beiden Schalter mit einer Doppelfunktion versehen,
um auch eine Betätigung
der Beleuchtung zu ermöglichen,
ohne dass hierzu ein weiterer Schalter notwendig ist.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Lichtschalter mit dem
Motorschalter derart gekoppelt, dass in einer ersten Schaltstufe
nur der Lichtschalter betätigt
ist, während
in einer zweiten Schaltstufe der Lichtschalter und der Motorschalter
gleichzeitig betätigt
sind.
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Dies
hat den Vorteil, dass der Lichtschalter separat zunächst genutzt
werden kann, um die Arbeitsstelle zu beleuchten, bevor der Motorschalter betätigt wird,
bevor also die Maschine anläuft.
So kann ein korrektes Ansetzen der Maschine an der Arbeitsstelle
gewährleistet
werden.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens einer der Schalter
als Taster ausgebildet. Vorzugsweise sind sogar sämtliche
der Schalter als Taster ausgebildet.
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Hiermit
kann ein besonders einfacher Aufbau gewährleistet werden, da die Tastsignale
der Schalter elektronisch ausgewertet werden können, so dass eine mechanische
Umschaltung, die wieder zurückgesetzt
werden muss, entfällt.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Motorschalter als Pistolenschalter ausgebildet.
In zusätzlicher
Weiterbildung sind der Lichtschalter und der Motorschalter mittels
eines gemeinsamen Drückers
betätigbar.
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Auf
diese Weise ergibt sich ein besonders einfacher und ergonomischer
Aufbau in Verbindung mit der Ausgestaltung der Maschine in Pistolenform.
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Es
versteht sich natürlich,
dass die Maschine auch eine beliebige andere Bauform haben kann. Beispielsweise
könnte
es sich um einen Stabwinkelschrauber handeln. Auch hierbei sind
vorzugsweise der Lichtschalter und der Motorschalter mittels eines gemeinsamen
Drückers
betätigbar,
der jedoch nicht als Pistolenschalter ausgebildet ist.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale
der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination,
sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind,
ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht
einer erfindungsgemäßen Maschine
in vereinfachter Darstellung;
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2 ein Flussdiagramm zur
Darstellung der Schaltlogik der elektronischen Steuerung, mittels derer
eine Umschaltung zwischen Rechtslauf bzw. Linkslauf bzw. umgekehrt
ermöglicht
wird; und
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3 eine Wahrheitstabelle,
aus der sich die Zuordnung der verschiedenen Schaltzustände gemäß 2 ergibt.
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In 1 ist eine erfindungsgemäße Maschine,
die als Schrauber ausgeführt
ist, dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet.
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Die
Maschine 10 weist ein pistolenförmiges Gehäuse 11 auf, in dem
ein lediglich mit der Ziffer 12 angedeuteter Motor, ein
Getriebe und eine elektronische Steuerung 26 aufgenommen
sind. Vom Motor 12 wird über das nicht näher dargestellte
Getriebe eine Antriebswelle 14 zum Antrieb eines Werkzeugs, wie
beispielsweise eines Schrauber-Bits, angetrieben. Am vorderen Ende
des Gehäuses 11,
das der Antriebswelle 14 zugewandt ist, befinden sich eine Reihe
von Beleuchtungselementen 29, wie etwa LEDs, die nach vorn
abstrahlen und eine Beleuchtung der Arbeitsstelle ermöglichen
(in 1 ist nur eine LED
zu erkennen). Das Gehäuse 11 weist
an seinem unteren Ende einen Pistolengriff 16 auf, an dessen
unterem Ende ein Netzkabel 22 vorge sehen ist, das über einen
Netzstecker 24 mit einer Spannungsquelle verbunden werden
kann. Im Bereich des „Pistolenabzugs" ist ein Drücker 18 vorgesehen, über den
der Motor 12 und die Beleuchtungselemente 29 der
Maschine betätigt
werden können.
Der Drücker 18 wirkt
hierbei in einer ersten Schaltstufe auf einen Licht-Taster, der
in 1 als SWLICHT angedeutet ist.
Wird der Drücker 18 weiter
niedergedrückt,
so wirkt er in einer zweiten Schaltstufe zusätzlich auf einen Motorschalter,
der gleichfalls als Taster ausgebildet ist und in 1 mit SWSTART angedeutet ist. An der
Oberseite des Gehäuses 11 befindet
sich ferner ein Schalter 20, der als Taster ausgebildet
ist und zum Umschalten zwischen Rechts-/Linkslauf und umgekehrt
dient.
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Ferner
befindet sich im vorderen oberen Bereich des Gehäuses ein Indikatormittel 28,
das zur Anzeige eines Linkslaufbetriebs dient, wobei es sich um
eine oder mehrere LEDs handeln kann, die beispielsweise blinkend
betrieben werden.
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Es
versteht, dass die Anordnung der Schaltelemente und der Beleuchtungselemente
bei der in 1 gezeigten
Ausführung
lediglich beispielhafter Natur ist und dass je nach Ausführung und
Gehäuse der
betreffenden Maschine andere Anordnungen bevorzugt sein können.
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Gleichfalls
versteht es sich, dass die Maschine 10 auch als akkubetriebene
Maschine ausgeführt sein
kann, so dass das Netzkabel 22 und der Netzstecker 24 entfallen
und stattdessen beispielsweise am unteren Ende des Pistolengriffs 16 ein
abnehmbares Akkumulatorpaket vorgesehen sein kann.
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Bei
der Maschine 10 ist die elektronische Steuerung 26 als
mikroprozessorgestützte
Steuerung ausgeführt,
die sämtliche
Funktionen der Maschine steuert, wie etwa Sanftanlauf des Motors, Bremsen
des Motors bei Abschaltung, Überlastschutz,
ggf. Drehzahlregelung und/oder Leistungsregelung und weitere Tests- bzw. Kontrollfunktionen.
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Die
vorgenannten Funktionen sind jedoch nicht Gegenstand der vorliegenden
Erfindung. Die vorliegende Erfindung betrifft eine neuartige Einstellmöglichkeit
für den
Betrieb der Maschine im Rechtslauf oder im Linkslauf. Diese verschiedenen
Betriebsarten und deren Einstellungen werden im Folgenden anhand
eines Flussdiagramms erläutert,
das in 2 dargestellt
ist und insgesamt mit der Ziffer 30 bezeichnet ist. Ferner
ist hierzu eine Funktionstabelle oder Wahrheitstabelle zu berücksichtigen,
die in 3 dargestellt
ist.
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Die
Maschine 10 lässt
sich durch Umpolen des Motors 12 grundsätzlich im Rechtslauf oder im Linkslauf
betreiben. Die Steuerung 26 ist nun so ausgebildet, dass
sich im Grundzustand, das heißt
bei erstmaliger Inbetriebnahme der Maschine 10, ein sogenannter
Dauerrechtslauf einstellt. Dieser Dauerrechtslauf kann durch Betätigen einer
bestimmten Tastenkombination in einen Dauerlinkslauf umgestellt
werden. Ferner kann die Maschine durch Betätigen des Tasters 20 für Rechts-/Linkslauf
einmalig in umgekehrter Drehrichtung betrieben werden, sofern der
Motorschalter innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters betätigt wird.
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In 2 ist die Einstellung eines
Dauerrechtslaufes oder Dauerlinkslaufes durch den Wert der Variablen
DLL angegeben.
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Ist
DLL = 1, so ist der Dauerlinkslauf eingestellt, das heißt das Modus
Flag ist gesetzt. Ist DLL = 0, so ist Dauerrechtslauf eingestellt.
Die Drehrichtung der Antriebswelle wird durch die Variable DIR angegeben.
Dabei bedeutet DIR = 0, dass sich die Antriebswelle im Rechtslauf
dreht, während
DIR = 1 eine Drehung im Linkslauf bedeutet.
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Die
Steuerung 26 enthält
ferner einen Linkslauftimer, der durch Drücken des Tasters 20 aktiviert wird.
Der Wert des Timers wird durch die Variable TLL angegeben. Ist TLL
= 0, so ist der Timer aus oder die Maximalzeit des Timers, die beispielsweise
5 Sekunden betragen kann, ist abgelaufen. Ist TLL = 1, so ist der
Timer noch nicht abgelaufen.
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In 2 wird ferner der Lichtschalter
verwendet, der durch SWLICHT abgekürzt ist. SWLICHT wird durch
Niederdrücken
des Drückers 18 in einer
ersten Schaltstufe betätigt.
Wird der Drücker 18 weiter
niedergedrückt,
so wird zusätzlich
zu SWLICHT der Motorschalter betätigt,
der in 1 durch SWSTART
bezeichnet ist.
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In 2 sind Entscheidungsverzweigungen in
der üblichen
Weise durch Rauten dargestellt, wobei die Ausgänge durch Y und N bezeichnet
sind, was für „ja" oder „nein" steht.
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Ferner
verwendet 2 in der üblichen
Weise rechteckförmige
Funktionsblöcke
sowie einen Startpunkt und einen Endpunkt, die den logischen Anfang
der Entscheidungslogik bzw. das logische Ende der Entscheidungslogik
bezeichnen.
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Die
mit der Entscheidungslogik gemäß 2 erzielbaren Kombinationen
sind in der Wahrheitstabelle (Funktionstabelle) gemäß 3 zusammengefasst.
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Dabei
bedeutet die erste Zeile, dass dann, wenn der Motorschalter SWSTART
betätigt
ist, kein Dauerlinkslauf eingestellt ist, der Timer nicht betätigt wurde
oder abgelaufen ist, die Maschine im Rechtslauf betrieben wird:
DIR = 0.
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Der
zweiten Zeile ist entnehmbar, dass dann, wenn der Motorschalter
SWSTART betätigt
ist, kein Dauerlinkslauf eingestellt ist und der Taster SWRL zur
Umschaltung Rechts-/Linkslauf betätigt wurde (SWRL = 1) und der
Timer noch nicht abgelaufen ist (TLL =1) die Maschine im Linkslauf
betrieben wird: DIR = 1.
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Der
dritten Zeile von 3 ist
entnehmbar, dass dann, wenn der Motorschalter SWSTART betätigt ist,
Dauerlinkslauf eingestellt ist und der Timer nicht betätigt wurde
bzw. abgelaufen ist, die Maschine gleichfalls in Linkslauf betrieben
wird: DIR = 1.
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Dagegen
ist der letzten Zeile entnehmbar, dass dann, wenn der Motorschalter
betätigt
ist, Dauerlinkslauf eingestellt ist und der Timer aktiviert wurde
und noch nicht abgelaufen ist, die Maschine im Rechtslauf betrieben
wird: DIR = 0.
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Die
Maschine kann also ausgehend von den Grundzuständen DLL = 0 (Dauerrechtslauf)
oder DLL = 1 (Dauerlinkslauf) entweder durch Niederdrücken des
Motorschalters in den jeweils eingestellten Dauerlaufzustand versetzt
werden. Alternativ kann vor Betätigung
des Motorschalters SWSTART der Umschalter für Rechts-/ Linkslauf SWRL aktiviert
werden. Wird dann innerhalb der vorgegebenen Timerzeit von 5 Sekunden
der Motorschalter betätigt,
so wird die eingestellte Dauerdrehrichtung einmalig in die umgekehrte
Drehrichtung umgestellt.
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Dieses
Verhalten wird nun im Detail anhand von 2 näher
erläutert.
Nach Aktivieren der Entscheidungslogik durch den Beginn (Start)
gemäß Ziffer 32 wird
zunächst
in der Verzweigung 34 abgefragt, ob der Lichtschalter SWLICHT über den
Drücker 18 betätigt wurde.
Ist dies der Fall, so ergibt sich der rechte Ausgang aus der Verzweigung 34.
In der Verzweigung 38 wird nun abgefragt, ob zusätzlich zu dem
Lichtschalter auch der Umschalter für Rechts-/Linkslauf SWRL betätigt wurde.
Ist dies der Fall, so wird ein zuvor eingestellter Dauerlinkslauf oder
Dauerrechtslauf in die umgekehrte Drehrichtung umgesetzt und gespeichert.
Dies wird vom Mikroprozessor unter Verwendung eines „Modus
Flags" berücksichtigt
und gespeichert. Im Kasten 42 ist dies angezeigt durch
DLL = !DLL. Dabei steht das „!" für die Negation,
das heißt
das logische NICHT oder NOT. Ist die Umstellung der Dauerdrehrichtung
im Kasten 42 erfolgt, so wird in der Verzweigung 44 abgefragt,
ob der Umschalter für
Rechts-/ Linkslauf SWRL wieder losgelassen wurde. Ist dies der Fall,
so geht es weiter mit der nächsten
Abfrage 46, ob der Motorschalter betätigt wurde. Wurde SWRL noch nicht
losgelassen, so wird gewartet, bis dies erfolgt ist, wie durch die
Rückführungsschleife
angezeigt ist.
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Wird
in der Verzweigung 34 festgestellt, dass der Lichtschalter
nicht betätigt
wurde, so wird in der Verzweigung 36 zunächst abgefragt,
ob zusätzlich der
Umschalter für
Rechts-/Linkslauf SWRL betätigt wurde.
Ist dies nicht der Fall, so führt
der rechte Ausgang unmittelbar zur nächsten Verzweigung 46,
also der Abfrage, ob der Motorschalter betätigt wurde. Wird dagegen der
Umschalter für
Rechts-/Linkslauf SWRL betätigt,
so wird der Timer im Block 40 gestartet, und der Ausgang
führt zur
nächsten
Verzweigung 46.
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In
der Verzweigung 46 wird nun abgefragt, ob der Motorschalter
SWSTART betätigt
wird. Wird SWSTART nicht betätigt,
so führt
der linke Ausgang der Verzweigung unmittelbar zum Endpunkt 56 (STOP).
Wird dagegen der Motorschalter betätigt, so führt der Ausgang der Verzweigung 46 zur
nächsten Verzweigung 48.
Ist nun Dauerlinkslauf eingestellt, wurde der Timer aktiviert und
ist noch nicht abgelaufen (DLL AND TLL), so ergibt sich der linke
Ausgang. Es wird nämlich
der eingestellte Dauerlinkslauf in einen Rechtslauf umgeschaltet,
was im Block 50 mit Rechtslauf ( DIR= 0) angezeigt ist.
Danach wird der Timer im Block 54 zurückgesetzt (TLL = 0) und der Vorgang
endet bei 56.
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Wird
dagegen in der Verzweigung 48 festgestellt, dass die logische
Verknüpfung
von Dauerlinkslauf DLL und aktiviertem und noch nicht abgelaufenem
Timer TLL nicht wahr ist, so ergibt sich der rechte Ausgang, so
dass die Maschine im Linkslauf betrieben wird, wie im Kasten 52 durch
DIR = 1 dargestellt ist. Anschließend wird wieder der Timer
im Kasten 54 angehalten und der Vorgang ist bei 56 beendet.
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In
der Verzweigung 48 wird alternativ zur Abfrage (DLL AND
TLL) über
ein logisches ODER verknüpft
ferner der logische Ausdruck (!DLL AND !TLL) abgefragt. Es wird
also abgefragt, ob Dauerrechtslauf eingestellt ist und der Timer
nicht betätigt
wurde bzw. abgelaufen ist. Ist dies der Fall, so wird die Maschine
im Rechtslauf betrieben, es ergibt sich der linke Ausgang zum Kasten 50.
Ist dies nicht der Fall, weil etwa Dauerlinkslauf eingestellt ist
und der Timer nicht betätigt
wurde oder weil Dauerrechtslauf eingestellt ist und der Timer betätigt wurde
und noch nicht abgelaufen ist, so ergibt sich der rechte Ausgang zum
Kasten 52; die Maschine wird im Linkslauf betrieben.