DE202010003977U1

DE202010003977U1 - Auslegergreifersystem

Info

Publication number: DE202010003977U1
Application number: DE201020003977
Authority: DE
Original assignee: Manroland AG
Current assignee: Manroland Sheetfed GmbH
Priority date: 2010-03-22
Filing date: 2010-03-22
Publication date: 2010-07-01
Anticipated expiration: 2020-03-23

Abstract

Auslegergreifersystem mit:
– einem Greiferwagen (1)
– einer in den Greiferwagen (1) eingebundenen Greiferaufschlagleiste (2), und
– einer mit der Greiferaufschlagleiste (2) zusammenwirkenden Greifereinrichtung (3),
– wobei der Greiferwagen (1) durch einen Querholm (Q) gebildet ist der einen linken Anbindungsendbereich (1a) und einen rechten Anbindungsendbereich (1b) aufweist und über diese Anbindungsendbereiche (1a, 1b) an eine Greiferketteneinrichtung angebunden ist, dadurch gekennzeichnet,
– dass in dieses Auslegergreifersystem eine Kompensationsmechanik (4) eingebunden ist die als solche einer Durchbiegung des Querholmes (Q) infolge der an diesem angreifenden Fliehkraft entgegenwirkt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Auslegergreifersystem das als solches einen Greiferwagen mit einer Greiferaufschlagleiste und eine mit der Greiferaufschlagleiste zusammenwirkende Greifereinrichtung umfasst, wobei der Greiferwagen durch einen Querholm gebildet ist der einen linken Anbindungsendbereich und einen rechten Anbindungsendbereich aufweist, und über diese Anbindungsendbereiche an eine Greiferketteneinrichtung angebunden ist.
Hintergrund der Erfindung
Aus DE 41 31 887 C1 ist ein Auslegergreifersystem der vorgenannten Bauart bekannt, dieses Auslegergreifersystem ist an eine Auslegerkette angebunden und über Laufrollen entlang einer Schienenstruktur verfahrbar. Die Schienenstruktur ist typischerweise derart ausgebildet, dass die an der Auslegerkette angebrachten Auslegergreifersysteme über einen unteren Umlenkbereich geführt werden in welchem ein Aufgriff des bogenförmigen Bedruckstoffs von einer Zuführtrommel erfolgt. Die vom jeweiligen Greifersystem aufgegriffenen Bogen werden im Rahmen der Weiterbewegung der Greifersysteme aus dem Bogenaufgriffsbereich zu einem Ablagebereich hin transportiert. In dem Ablagebereich werden die Greifersysteme in einen Freigabezustand verbracht. Die in den Auslegergreifersystemen zunächst mittels Greiferfingern auf eine Greiferaufschlagleiste geklemmten Bogen werden hierbei in diesem Ablagebereich unter Bildung eines Bogenstapels abgelegt.
Im Bereich eines Auslegers sind üblicherweise zahlreiche Bogenführungs- und Bogenbehandlungseinrichtungen (z. B. Einrichtungen zur Trocknung, und Bestäubung) vorgesehen, die möglichst unmittelbar und in geringem Abstand zum Bogen wirken sollen. Es wird daher angestrebt, die Bauhöhe der Auslegersysteme möglichst niedrig zu halten.
Bei Betrieb einer Bogendruckmaschine mit hohen Druckzahlen besteht das Problem, dass die Auslegergreifersysteme mit hoher Geschwindigkeit die durch das Schienen und Umlenksystem festgelegte Bahn durchlaufen. Bei diesen hohen Druckzahlen besteht die Gefahr, dass der Bedruckstoff von den Auslegergreifersystemen u. U. nicht korrekt aufgegriffen wird. Hierdurch können die Kanten der Druckerzeugnisse Schaden nehmen.
Weiterhin ist aus der DE 10 2007 007 240 A1 eine Vorrichtung zum Transport von Bogen in einer Druckmaschine bekannt. Diese besteht aus mindestens einem beidseitig auf Führungsbahnen umlaufend geführten Greiferwagen mit Bogenfixierorganen zum Erfassen und Führen von Bogen, wobei der Greiferwagen innerhalb mindestens eines Umlenkbereiches auf einem Krümmungsradius geführt wird und in diesem Bereich einer durch die Zentrifugalkraft hervorgerufenen Biegebeanspruchung unterliegt. Hier soll eine Vorrichtung zum Transport von Bogen geschaffen werden, die sowohl eine Passerhaltigkeit des Bogens bei der Bogenübernahme als auch eine stabilisierte Greiferwagenführung über einen großen Druckgeschwindigkeitsbereich aufweist. Dazu enthält der mindestens eine Greiferwagen ein Kraftumlenkmittel das eine dem Grundkörper des Greiferwagens zugeordnete auslenkbare Masse enthält, mit der abhängig vom Wirken der Zentrifugalkraft ein der Masse mittel- oder unmittelbar zugeordneter Körper spannbar, pressbar oder tordierbar ist. So ist mit dem Körper eine Kraft erzeugbar, mit der die Verformung (Biegung) des Greiferwagens zumindest teilweise kompensierbar ist.
Aufgabe der Erfindung
Unter dem Eindruck des vorangehend geschilderten Problems, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Lösungen zu schaffen durch welche selbst bei hohen Druckgeschwindigkeiten ein korrekter Aufgriff des Bedruckstoffes durch ein Auslegergreifersystem zuverlässig gewährleistet ist.
Erfindungsgemäße Lösung
Die vorangehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Auslegergreifersystem mit:

– einem Greiferwagen,
– einer in den Greiferwagen eingebundenen Greiferaufschlagleiste, und
– einer mit der Greiferaufschlagleiste zusammenwirkenden Greifereinrichtung,
– wobei der Greiferwagen durch einen Querholm gebildet ist der einen linken Anbindungsendbereich und einen rechten Anbindungsendbereich aufweist und über diese Anbindungsendbereiche an eine Greiferketteneinrichtung angebunden ist,
– wobei sich dieses Auslegergreifersystem dadurch auszeichnet dass in dieses Auslegergreifersystem eine Kompensationsmechanik eingebunden ist die als solche die Durchbiegung des Querholmes infolge Fliehkraft kompensiert oder zumindest reduziert.

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, ein Auslegergreifersystem zu schaffen durch welches auch bei hohen Druckgeschwindigkeiten über die gesamte Bogenbreite hinweg die über eine Auslegertrommel angelieferten Bogen präzise und ohne kritische Kantendeformation aufgegriffen werden können.
Durch das erfindungsgemäße Konzept wird erreicht, dass auch bei relativ flachen und damit nur begrenzt steifen Auslegersystemen keine Störungen aufgrund einer Durchbiegung der Auslegersysteme auftreten und keine Komplikationen bei der Bogenübergabe, z. B. ein Einreißen der Bogenvorderkante auftreten. Durch die er findungsgemäße Vorrichtung wird eine Kraft entgegen der Fliehkraft erzeugt, welche die Durchbiegung der Auslegersysteme zumindest deutlich verringert.
Durch die erfindungsgemäße eine Anordnung von Hebeln können die an einem Zusatzgewichtes wirkenden Fliehkräfte so umgelenkt und etwa mittig in das Auslegersystem eingeleitet werden, dass die Durchbiegung des Auslegersystems infolge Fliehkraft reduziert bzw. kompensiert wird. Durch das erfindungsgemäße Konzept wird eine Fliehkraftkompensation am Auslegersystem und damit eine Verringerung der Durchbiegung des Auslegersystems infolge Fliehkraft erreicht.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Kompensationsmechanik ein Ausgleichsmassenelement in welchem im Rahmen des Umlaufs des Auslegegreifersystems Massenkräfte, insbesondere Fliehkräfte wirken, die zur Erzielung des Biegekompensationseffektes herangezogen werden. Die Kompensationsmechanik kann so realisiert sein, dass diese eine Verspannungsmechanik bildet durch welche der Querholm derart belastet wird, dass dessen fliehkraftbedingte Durchbiegung zumindest weitgehend unterdrückt wird.
Diese Kompensationsmechanik kann durch ein Hebelsystem gebildet sein. Dieses Hebelsystem kann durch ein Ausgleichsmassenelement belastet werden an welchem im Rahmen des Umlaufes des Auslegergreifersystems entsprechende Fliehkräfte angreifen. Das Ausgleichsmassenelement kann durch eine Stangenstruktur gebildet sein. Diese Stangenstruktur ist vorzugsweise als relativ torsions- und biegesteife Struktur ausgeführt. Das Ausgleichsmassenelement, insbesondere die Stangenstruktur ist vorzugsweise im Bereich des linken und des rechten Anbindungsendbereichs des Querholms an diesen angebunden. Diese Anbindung kann beispielsweise durch ein linkes Aussengelenk und ein rechtes Aussengelenk das jeweils einen Gelenkbolzen umfasst, bewerkstelligt werden. Es ist möglich, die gelenkige Anbindung unmittelbar über den Achszapfen einer den Querholm führenden Laufrolle, oder einen zur Anbindung an die Auslegerkette dienenden Bolzen zu bewerkstelligen. Alternativ zu einer Gelenkeinrichtung mit entsprechenden Lagerflächen ist es auch möglich, die Lagerung des Ausgleichsmassen elementes über eine elastisch deformierbare Struktur zu bewerkstelligen, da die Bewegungswinkel relativ klein sind.
Die gelenkige Anbindung des Ausgleichsmassenelementes erfolgt vorzugsweise derart, dass die durch die Außengelenke definierte Ausgleichsmassenschwenkachse sich parallel zur Längsachse des Querholms erstreckt.
Die Kompensationsmechanik kann so gestaltet sein, dass diese ein Stützorgan aufweist das im Mittenbereich des Querholms an diesem angreift und in den Querholm eine Querkraft einleitet die der fliehkraftbedingten Auswölbung des Querholms, oder der Greiferaufschlagleiste entgegenwirkt. Alternativ zu einem am Querholm angreifenden Stützorgan ist es auch möglich, zwei, oder nochmals weitere Stützorgane vorzusehen die dazu dienen, entsprechende, der fliehkraftbedingten Auswölbung entgegenwirkende Kräfte in den Querholm einzukoppeln.
Das vorgenannte Stützorgan kann als Stützhebel ausgebildet sein, auf einer der Stangenstruktur bezüglich der Ausgleichsmassenschwenkachse gegenüberliegenden Seite an dem Querholm angreift. Hierdurch wird es möglich, eine Mechanik zu realisieren, bei welcher unter Wirkung der an dem Ausgleichsmassenelement angreifenden Kräfte dieses nach außen verlagert wird. Durch die spezielle Aufhängung des Ausgleichsmassenelementes wird jedoch erreicht, dass der Stützhebel sich radial zum Umlaufzentrum hin verlagert und dabei den Querholm entsprechend belastet und stützt.
Die Dimensionierung der Kompensationsmechanik erfolgt unter spezieller Abstimmung der strukturmechanischen Eigenschaften des Querholmes und der Kompensationsmechanik selbst. Der Versatz der Schwenkachse des Ausgleichsmassenelementes gegenüber dem Angriffspunkt des Stützhebels ist so gewählt, dass auch die Eigendurchbiegung und Eigentorsion der Kompensationsmechanik kompensiert wird und der Stützhebel eine ausreichende Biegekompensationskraft in den Querholm einleiten kann.
In die Kompensationsmechanik kann eine Dämpfungsstruktur, beispielsweise durch Reibscheiben im Bereich der seitlichen Gelenke integriert sein, um das System zu beruhigen. Die Eigenfrequenz dieser Mechanik ist vorzugsweise so abgestimmt, dass keine Resonanzen bei praxisrelevanten Systemgeschwindigkeiten auftreten.
Das System kann so gestaltet sein, dass durch dieses bei Sollbetriebszahlen eine Vollkompensation der fliehkraftbedingten Auswölbung des Querholmes erreicht wird. Bei höheren Geschwindigkeiten kann dann eine geringe Überkompensation zugelassen werden. Das Kompensationssystem kann mit Anschlägen ausgestattet sein, durch welche bei besonders hohen Drehzahlen unzulässig hohe Kompensationskräfte unterbunden werden.
Kurzbeschreibung der Figuren
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:
1 eine Detail-Radialschnittdarstellung eines Auslegergreifersystems einschließlich beigeschlossener Prinzipskizze, zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Konzeptes zur weitgehenden Unterbindung einer fliehkraftverursachten Auswölbung des Querholmes des Auslegergreifersystems;
2 eine Prinzipskizze zur weiteren Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Konzeptes;
3 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Auslegergreifersystems zur Veranschaulichung der räumlichen Lage und Gestaltung weiterer Komponenten desselben.
Ausführliche Beschreibung der Figuren
1 zeigt ein erfindungsgemäßes Auslegergreifersystem mit einem Greiferwagen 1, einer in den Greiferwagen 1 eingebundenen Greiferaufschlagleiste 2 und einer mit der Greiferaufschlagleiste 2 zusammenwirkenden Greifereinrichtung 3. Der Greiferwagen 1 ist durch einen Querholm Q gebildet der einen linken Anbindungsendbereich 1a und einen rechten Anbindungsendbereich 1b (vgl. 2) aufweist und über diese Anbindungsendbereiche 1a, 1b an eine hier nicht näher dargestellte Greiferketteneinrichtung angebunden ist.
Das erfindungsgemäße Auslegergreifersystem zeichnet sich dadurch aus, dass in dieses eine Kompensationsmechanik 4 eingebunden ist die als solche die Durchbiegung des Querholmes Q infolge Fliehkraft kompensiert oder zumindest reduziert.
Die Kompensationsmechanik 4 umfasst ein Ausgleichsmassenelement 5 in welchem im Rahmen des Umlaufs des Auslegegreifersystems Massenkräfte FG wirken, die zur Erzielung des Biegekompensationseffektes herangezogen werden. Durch die erfindungsgemäße Kompensationsmechanik wird eine Kompensationskraft FK generiert die den Querholm Q derart belastet, dass dessen fliehkraftbedingte Durchbiegung zumindest weitgehend unterdrückt wird.
Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Kompensationsmechanik 4 das Ausgleichsmassenelement 5 und ein spezielles Hebelsystem. Dieses Hebelsystem ist im Bereich des linken und des rechten Anbindungsendbereichs 1a, 1b des Querholms Q an diesen angebunden. Das Ausgleichsmassenelement 5 ist durch eine Stangenstruktur gebildet. Diese Stangenstruktur ist über ein linkes Aussengelenk 6a und ein rechtes Aussengelenk 6b an den Querholm Q gelenkig angebunden. Die die durch die Aussengelenke 6a, 6b definierte Ausgleichsmassenschwenkachse XK erstreckt sich parallel zur Längsrichtung des Querholms Q und zudem vom Schwerpunkt des Ausgleichsmassenelementes 5 beabstandet.
Die Kompensationsmechanik 4 weiterhin umfasst ein hebelartiges Stützorgan 7 das im Mittenbereich des Querholms Q an diesem angreift und in den Querholm Q eine Querkraft FK einleitet die der fliehkraftbedingten Auswölbung des Querholms Q und damit einer Deformation der Greiferaufschlagleiste 2 entgegenwirkt.
Das Stützorgan 7 ist hier als Stützhebel ausgebildet der an dem Querholm Q auf einer dem Ausgleichsmassenelement 5 bezüglich der Ausgleichsmassenschwenkachse XK gegenüberliegenden Seite an dem Querholm Q angreift.
Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Ausgleichsmassenelement 5 als relativ biege- und torsionssteife, aus den Rohren 8, 9 bestehende Doppelrohrstruktur gefertigt. Diese Doppelrohrstruktur ist um die Ausgleichsmassenschwenkachse XK schwenkbar. Das Augleichsmassenelement 5 befindet sich bezogen auf die Laufrichtung des Auslegergreifersystems vor der Greiferaufschlagleiste 2, bzw. bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sogar in dem vor der Vorderkante des Querholms Q liegenden Bereich. Beim Einlauf des Auslegergreifersystems in einen gekrümmte Bahnabschnitt erfährt das Ausgleichsmassenelement 5 damit relativ früh entsprechende Fliehkräfte, so dass der Querholm Q hinreichend früh entsprechend belastet wird.
Das Ausgleichsmassenelement 5 kann auch durch eine Struktur mit einem abweichenden Querschnitt, insbesondere zumindest abschnittsweise als Struktur mit einem umströmungsgünstigen Querschnitt ausgeführt sein, oder zudem noch mit einer Verkleidung versehen sein. Bei entsprechender Querschnittsgestaltung des Querholms Q ist es auch möglich, das Ausgleichsmassenelement 5 im Inneren des Querholms Q anzuordnen. Der zur Realisierung der erfindungsgemäßen Funktion erforderliche Bewegungsweg ist relativ gering und beträgt typischerweise nur wenige mm.
Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Querholm Q als Strangpressprofil ausgeführt. Die Greifereinrichtung 3 umfasst den hier erkennbaren Greiferfinger 3a, sowie eine Geiferwelle 3b. Die Greiferwelle 3b wird über den 3 erkennbaren Rollenhebel betätigt.
Wie aus 2 ersichtlich umfasst die erfindungsgemäß in ein Auslegergreifersystem integrierte Kompensationsmechanik die Ausgleichsmasse 5, die hier durch eine Rohrstrukturgebildet ist, die sich über die gesamte Breite des Auslegersystems erstreckt. Das die Ausgleichsmasse 5 ist an beiden Enden gelenkig über die Hebel 8a, 8b mit dem Querholm Q des Auslegersystems verbunden. In der Mitte ist die Ausgleichsmasse 5 ebenfalls über einen Hebel 7 mit dem Querholm Q gekoppelt. Die Hebel 8a, 8b und 7 sind starr mit der die Ausgleichsmasse 5 darstellenden Struktur verbunden. Der Hebel 7 in der Mitte ist länger als die Hebel 8a, 8b außen. Durch den sich hierbei ergebenden Versatz des Lagerpunktes des Hebels 7 gegenüber der Schwenkachse XK ergibt sich eine besondere Gesamtmechanik. Wirken Fliehkräfte auf das Gesamtsystem, so erzeugen die an der Ausgleichsmasse 5 angreifenden Fliehkräfte FG ein Drehmoment, dass von den drei Lagerstellen aufgenommen werden muss. Die Anordnung ist so gewählt, dass das Drehmoment am Hebel 7 in der Mitte eine radial zum Mittelpunkt gerichtete Kraft FK erzeugt, die vom Auslegersystem aufgenommen werden muss. Erfindungsgemäß sind die Hebellängen, deren Anordnung und die Massen derart aufeinander abgestimmt, dass die so erzeugte Kraft die Durchbiegung des Systems kompensieren kann. Die Anzahl und Position der Hebel kann variiert werden.
In 3 ist der Aufbau eines erfindungsgemäßen Auslegergreifersystems noch weiter veranschaulicht. Die Ausgleichsmasse 5 befindet sich in Nachbarschaft zu der in Laufrichtung des Auslegergreifersystems vorne liegenden Querkante des Querholms Q. Die Ausgleichsmasse 5 ist durch ein Rohrpaar das hier aus den Rohren 8, 9 besteht, gefertigt. Die Hebel 8a, 8b sind starr, d. h. torsionssteif mit diesen Rohren 8, 9 verbunden, beispielsweise verschweißt. Die Schwenkachse XK und der Abstützpunkt P des Hebels 7 sind derart zueinander versetzt, dass etwaige an der Ausgleichsmasse 5 angreifende Fliehkräfte FG letztlich eine Drehung des Hebels 7 bewirken die zur Folge hat, dass der am Querholm Q aufsitzende Stützabschnitt des Hebels 7, den Querholm Q einwärts (also entgegen der in diesem wirkenden Fliehkraft) mit der Kompensationskraft FK (in der Darstellung nach unten) belastet. Durch diese relativ kompakte Mechanik wird in vorteilhafter Weise vermieden, dass sich der Querholm Q selbst infolge der an diesem angreifenden Fliehkräfte unzulässig stark nach außen durchwölbt.
Für die Anbindung der Ausgleichsmasse 5 an die seitlichen Enden des Querholmes Q steht bei der hier gezeigten Konzeption ausreichend Bauraum zur Verfügung. Die gelenkige Anbindung kann insbesondere über eine Deckplatte 10 bewerkstelligt werden welche auch der Lagerung der Greiferwelle 3b und des darauf sitzenden Rollenhebels 11 dient. Die Ausgleichsmasse 5 kann auch einen abweichenden Querschnitt erhalten, oder auch mit einem Verkleidungsprofil umhaust sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 4131887 C1 [0002]
- DE 102007007240 A1 [0005]

Claims

Auslegergreifersystem mit: – einem Greiferwagen (1) – einer in den Greiferwagen (1) eingebundenen Greiferaufschlagleiste (2), und – einer mit der Greiferaufschlagleiste (2) zusammenwirkenden Greifereinrichtung (3), – wobei der Greiferwagen (1) durch einen Querholm (Q) gebildet ist der einen linken Anbindungsendbereich (1a) und einen rechten Anbindungsendbereich (1b) aufweist und über diese Anbindungsendbereiche (1a, 1b) an eine Greiferketteneinrichtung angebunden ist, dadurch gekennzeichnet, – dass in dieses Auslegergreifersystem eine Kompensationsmechanik (4) eingebunden ist die als solche einer Durchbiegung des Querholmes (Q) infolge der an diesem angreifenden Fliehkraft entgegenwirkt.
Auslegergreifersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsmechanik ein Ausgleichsmassenelement (5) umfasst in welchem im Rahmen des Umlaufs des Auslegegreifersystems Massenkräfte (FG) wirken die zur Erzielung des Biegekompensationseffektes herangezogen werden.
Auslegergreifersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch diese Kompensationsmechanik (4) der Querholm (Q) derart belastet wird, dass dessen fliehkraftbedingte Durchbiegung zumindest weitgehend unterdrückt wird.
Auslegergreifersystem nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsmechanik (4) ein Hebelsystem umfasst.
Auslegergreifersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsmechanik (4) im Bereich des linken und des rechten Anbindungsendbereichs (1a, 1b) des Querholms (Q) an diesen angebunden ist.
Auslegergreifersystem nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsmassenelement (5) durch eine Stangenstruktur gebildet ist die sich entlang des Querholmes (Q) erstreckt.
Auslegergreifersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stangenstruktur über ein linkes Aussengelenk (6a) und ein rechtes Aussengelenk (6b) an den Querholm gelenkig angebunden ist.
Auslegergreifersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Aussengelenke (6a, 6b) definierte Ausgleichsmassenschwenkachse (XK) sich parallel zur Längsrichtung des Querholms (Q) erstreckt.
Auslegergreifersystem nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsmechanik (4) ein Stützorgan aufweist das im Mittenbereich des Querholms (Q) an diesem angreift und in den Querholm (Q) eine Querkraft (FK) einleitet die der fliehkraftbedingten Auswölbung des Querholms (Q), oder der Greiferaufschlagleiste (2) entgegenwirkt.
Auslegergreifersystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützorgan als Stützhebel (7) ausgebildet ist der an dem Querholm (Q) auf einer der Stangenstruktur bezüglich der Ausgleichsmassenschwenkachse (XK) gegenüberliegenden Seite angreift.