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Die Erfindung betrifft einen Erdanker mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Erdanker sind aus dem Stand der Technik bekannt. Neben sogenannten Heringen und Erdschrauben, wie sie beispielsweise im deutschen Gebrauchsmuster
DE 295 03 115 U1 beschrieben sind, sind auch Erdanker verbreitet, die ein spezielles Halteelement zur Erzeugung einer Haltekraft im Untergrund aufweisen. So zeigt die Offenlegungsschrift
DE 29 19 173 A1 in den
16 und
17 einen Erdanker mit einem Ankerschaft und mit einer eintreibseitig vom angeordneten Ankerspitze, an dem ein Halteelement zur Erzeugung einer Haltekraft im Untergrund angeordnet ist. Das Halteelement besteht aus drei Schaufeln, die um in Richtung der Langsachse des Erdankers verlaufende Achsen schwenkbar am Erdanker befestigt sind, und nach dem Eintreiben des Erdankers in den Untergrund ausgeschwenkt werden können. Die ausgeschwenkten Schaufeln bewirken, dass der Erdanker hohe Haltekräfte in den Untergrund einleiten kann, so dass mit dem Erdanker Gegenstände am Untergrund befestigt werden können. Der aus der Offenlegungsschrift
DE 29 19 173 A1 bekannte Erdanker ist insbesondere für nichtbindige Untergründe aus Kies und Sand geeignet. Ähnliche Erdanker sind aus der Offenlegungsschrift
GB 2 315 285 A und der Gebrauchsmusterschrift
DE 200 13 087 U1 bekannt.
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Nachteilig an den bekannten Erdankern ist entweder, dass ihre Haltekraft in nichtbindigen Böden sehr gering ist oder dass das zusätzliche Halteelement, das die Haltekraft des Erdankers in nichtbindigen Untergründen verbessern soll, einen relativ großen zusätzlichen Montageaufwand erfordert und den Erdanker teuer macht.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Erdanker zu schaffen, der leicht zu montieren ist und insbesondere in nichtbindigen Böden eine großen Haltekraft aufweist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Erdanker mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Erdanker ist zum Eintreiben in einen Untergrund, insbesondere in nichtbindige Böden, geeignet. „Eintreiben” bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Erdanker in den Untergrund beispielsweise eingeschlagen, eingerüttelt oder eingedreht werden kann. „Nichtbindig” sind insbesondere Untergründe aus Sand und/oder Kies. Der erfindungsgemäße Erdanker weist einen Ankerschaft und eine in Eintreibrichtung vom am Erdanker angeordnete Ankerspitze auf. Die Ankerspitze muss nicht spitz ausgebildet sein. Sie kann auch stumpf oder abgerundet sein. „Ankerspitze” besagt vielmehr, dass dieses Bauteil eintreibseitig vom am Erdanker angeordnet und in Form und Materialwahl zum Eintreiben in einen Untergrund geeignet ist. Am Ankerschaft ist ein Lastangriffsmittel angeordnet, mit dem der Erdanker mit einem zu befestigenden Gegenstand verbunden werden kann. Das Lastangriffsmittel kann beispielsweise als Gewinde, tellerförmig zum Befestigen eines Geotextils oder rohrförmig zur Aufnahme eines Sonnenschirms ausgeformt sein. Zur Erzeugung einer großen Haltekraft im Untergrund ist am Erdanker ein Halteelement angeordnet.
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Kennzeichnend für den erfindungsgemäßen Erdanker ist, dass das Halteelement einen größeren Durchmesser als der Ankerschaft aufweist, auch in einer Vormontagestellung, bevor der Erdanker in den Untergrund eingetrieben wird. Unter „Durchmesser” ist bei einem nicht kreisrunden Querschnitt der Durchmesser eines den Ankerschaft beziehungsweise das Halteelement umschreibenden Umkreises gemeint, wobei der Durchmesser radial zur Längsachse des Erdankers gemessen wird. Um große Haltekräfte zu erzeugen, steht das Halteelement also in radialer Richtung über den Ankerschaft über. Damit der Erdanker trotz des gegenüber dem Schaft vergrößerten Durchmessers des Halteelements in den Untergrund leicht eintreibbar ist, ist das Halteelement elastisch biegbar, derart, dass sich das Halteelement beim Eintreiben des Erdankers in den Untergrund entgegen der Eintreibrichtung wölbt. Das elastische Halteelement wird durch den Widerstand des Untergrunds, der dem Eintreiben entgegenwirkt, entgegen der Eintreibrichtung nach hinten gebogen, so dass der Eintreibwiderstand des Halteelements verringert ist. Das Halteelement wölbt sich insbesondere so, dass es aufgrund der Verformung in sich stabilisiert wird. Die Stabilisierung verhindert, dass das Halteelement zerdrückt wird und vollständig am Ankerschaft anliegt, was bedeuten würde, dass das Halteelement im Untergrund eine geringere Haltekraft erzeugen könnte. Das Halteelement ist derart gestaltet, das es ohne weitere Montageschritte im Untergrund hohe Haltekräfte erzeugt, da es auf Grund der Wölbung auch nach dem Eintreiben einen größeren Durchmesser als der Ankerschaft aufweist und somit einen erheblichen Widerstand gegen eine Bewegung aus dem Untergrund heraus und somit eine große Haltekraft erzeugt. Zudem bewirkt die Wölbung, dass Material des Untergrunds, beispielsweise Sand, der sich innerhalb der Wölbung befindet, sich nicht bei einer Bewegung des Erdankers aus dem Untergrund heraus vom Halteelement weg bewegen kann, was ein Herausziehen des Erdankers aus dem Untergrund erleichtern würde. Das gewölbte Halteelement wirkt praktisch wie ein Fallschirm oder ein Schleppnetz, das das Material innerhalb der Wölbung umschließt.
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Der erfindungsgemäße Erdanker kann kostengünstig hergestellt werden, da keine zusätzlichen mechanischen Teile und Einrichtungen zum Aktivieren des Halteelements im Untergrund notwendig sind. Der erfindungsgemäße Erdanker lässt sich auf einfache Weise, beispielsweise schlagend, in den Untergrund eintreiben und ist aufgrund seiner Ausbildung leicht zu montieren.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Halteelement scheibenförmig ausgebildet, wobei „scheibenförmig” nicht unbedingt kreisförmig bedeutet, sondern die Scheibe auch oval oder mit einem oder mehreren, beispielsweise fingerartig ausgeformten Segmenten ausgebildet sein kann. „Scheibenförmig” bedeutet, dass die Ausdehnung des Halteelements in zwei Richtungen, der Scheibenebene, deutlich größer ist als in der dritten Richtung, wobei die dritte Richtung die Richtung der Längsachse des Erdankers ist. Vorzugsweise ist das scheibenförmige Halteelement derart am Erdanker angeordnet, dass die Längsachse des Erdankers im Wesentlichen orthogonal zur Scheibenebene steht. Die Längsachse des Erdankers bildet die Flächennormale zur Scheibenebene. Die scheibenförmige Ausbildung des Halteelements hat den Vorteil, dass das Halteelement beim Eintreiben in den Untergrund gewölbt wird, wodurch eine in sich stabile Gewölbeform entsteht. Das scheibenförmige Halteelement lässt sich soweit biegen, dass ein Optimum zwischen dem Eindringwiderstand in den Untergrund und der Haltekraft im Untergrund erreicht wird. Durch die Anordnung der Scheibenebene orthogonal zur Längsachse lässt sich die Haltekraft maximieren.
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Vorzugsweise ist das Halteelement aus Kunststoff hergestellt, beispielsweise aus Polyamid PA 6. Ein Halteelement aus Kunststoff lässt sich leicht biegen und kann trotzdem so stark ausgeführt werden, dass eine Ausbildung eines in sich stabilen Gewölbes möglich ist, ohne dass das Halteelement bei großen Haltekräften bricht. Ist das Halteelement scheibenförmig, so kann die Scheibe auf Grund der Elastizität des Kunststoffs auch dann gebogen werden, wenn sie relativ dick ausgeführt ist. Durch die Verwendung von Kunststoff ist das Halteelement zudem günstig herstellbar.
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Weiterhin ist bevorzugt, dass der Erdanker ein erstes Widerlager für das Halteelement aufweist. Das erste Widerlager stützt das Halteelement beim Eintreiben in den Untergrund. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Erdankers weist ein zweites Widerlager für das Halteelement auf. Das zweite Widerlager stützt das Halteelement bei einer Bewegung aus dem Untergrund heraus. Die Widerlager verhindern, dass sich das Halteelement vom Erdanker lost oder dass sich seine Lage am Erdanker bezüglich der Längsachse des Erdankers wesentlich verändert, wenn der Erdanker im Untergrund bewegt wird. Vorzugsweise ist das erste Widerlager am Ankerschaft angeordnet, beispielsweise als Anschlagschulter in Form eines umlaufenden Bundes am vorderen Ende des Ankerschafts. Weiterhin ist bevorzugt, dass das zweite Widerlager an der Ankerspitze angeordnet ist, an der es beispielsweise als ein flächiges Auflager ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das Halteelement zwischen dem Ankerschaft und Ankerspitze angeordnet, was einen einfachen Aufbau des Erdankers begünstigt.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Erdankers ist die Ankerspitze als keilartige Schneide ausgebildet, die ein leichtes Eindringen des Erdankers in den Untergrund ermöglicht. Die Schneide kann beispielsweise pyramidenförmig, kegelförmig oder als Flachmeißel mit einer linienförmigen Schneide ausgebildet sein, abhängig davon in welchen Untergrund der Erdanker eingetrieben werden soll.
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Vorzugsweise ist die Ankerspitze, bezogen auf die Längsachse des Erdankers, in radialer Richtung einachsig gestreckt. Die Ankerspitze weist beispielsweise die Form eines Satteldaches mit der Grundfläche eines lang gestreckten Rechtecks auf. Die einachsig gestreckte Form der Ankerspitze hat den Vorteil, dass die Ankerspitze für das Halteelement als Linienauflager wirken kann, und damit die Funktion des zweiten Widerlagers übernimmt, und trotzdem der Eintreibwiderstand des Erdankers in den Untergrund relativ gering ist. Bevorzugt ist, dass die Ankerspitze in der einen radialen Richtung eine Breite von 35 mm bis 80 mm aufweist, wobei eine Breite von im Wesentlichen 50 mm bevorzugt ist. Die Ankerspitze ist in der orthogonal dazu verlaufenden radialen Richtung nur 10 mm bis 30 mm, vorzugsweise im Wesentlichen 20 mm breit.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 einen ersten erfindungsgemäßen Erdanker in einer perspektivischen Darstellung;
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2 den ersten erfindungsgemäßen Erdanker in einer ersten Seitenansicht;
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3 den ersten erfindungsgemäßen Erdanker in einer zweiten Seitenansicht, bei der der Erdanker gegenüber der 2 um 90° um seine Längsachse gedreht ist;
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4 den ersten erfindungsgemäßen Erdanker in einer geschnittenen Seitenansicht in Richtung der in 3 dargestellten Pfeile A;
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5 einen zweiten erfindungsgemäßen Erdanker im eingebauten Zustand in einer ersten Seitenansicht; und
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6 den zweiten erfindungsgemäßen Erdanker im eingebauten Zustand in einer zweiten Seitenansicht, bei der der Erdanker gegenüber der 5 um 90° um seine Längsachse gedreht ist.
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Die 1 bis 4 zeigen einen ersten erfindungsgemäßen Erdanker 1. Der Erdanker 1 ist entlang seiner Längsachse AE länglich gestreckt und weist einen Ankerschaft 2, eine Ankerspitze 3, die das eintreibseitig vordere Ende des Erdankers 1 bildet, und ein Halteelement 4 auf, das zwischen der Ankerspitze 3 und dem Ankerschaft 2 angeordnet ist.
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Der Ankerschaft 2 ist als lang gestreckter Zylinder ausgeführt, mit einem Lastangriffsmittel 5 in Form eines Gewindes, das an seinem in Eintreibrichtung hinteren Ende des Ankerschafts 2 angeordnet ist. Auf das Lastangriffsmittel 5 kann beispielsweise eine Mutter oder eine Gewindeöse (nicht dargestellt) aufgeschraubt werden, mit der der Erdanker 1 mit einem zu befestigenden Gegenstand (nicht dargestellt) verbindbar ist. Der Ankerschaft 2 ist aus einem mit Glasfasern verstärkten Polyamid hergestellt. Wie in 4 zu sehen ist, weist der Ankerschaft 2 an seinem in Eintreibrichtung vorderen Ende eine zentrische Bohrung 6 mit einem Innengewinde 7 auf, so dass die Ankerspitze 3 mittels eines an einem zylindrischen Zapfen ausgebildeten Außengewindes 8, das am hinteren Ende der Ankerspitze 3 angeordnet ist, in die Bohrung 6 eingeschraubt und mit dem Ankerschaft 2 zugfest verbunden werden kann. Zudem kann die Ankerspitze 3 mit dem Ankerschaft 2 durch eine zusätzliche Verklebung der Gewinde 7, 8 drehfest verbunden werden. Alternativ kann die Ankerspitze 3 mit dem Ankerschaft 2 nur über eine Klebung verbunden werden.
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Die Ankerspitze 3 weist einen quaderförmigen Grundkörper 9 auf, wobei die rechteckige Grundfläche 14 in eine erste radiale Richtung R1 länglich gestreckt ist. Das heißt, die rechteckige Grundfläche 14 des Grundkörpers 9 weist in der ersten radialen Richtung R1 eine Breite B1 auf, die größer ist als die Breite B2 in Richtung einer zweiten radialen Richtung R2, die orthogonal zur ersten Richtung R1 ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die Breite B1 50 mm und die Breite B2 20 mm. An den Grundkörper 9 schließt sich in Eintreibrichtung eine satteldachförmige, keilartige Schneide 10 an. Diese Schneide 10 lässt sich in einen Untergrund relativ einfach schlagend, eintreiben. Aufgrund ihrer Seitenfläche wirkt die Schneide 10 als Verdrehsicherung für den Erdanker 1, so dass auch in einem lockeren Untergrund eine Mutter oder ein Gegenstand mit einem Innengewinde auf das Gewinde des Lastangriffsmittels 5 aufgeschraubt werden kann, ohne dass der Erdanker 1 mitdreht. Die Ankerspitze 3 ist kostengünstig aus faserverstärktem Kunststoff, beispielsweise aus glasfaserverstärktem Polyamid, hergestellt.
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Zwischen dem Ankerschaft 2 und der Ankerspitze 3 ist das Halteelement 4 angeordnet. Das Halteelement 4 ist scheibenförmig als kreisringförmige Scheibe aus Polyamid ausgebildet, deren Scheibenebene ES im Wesentlichen orthogonal zur Längsachse LS des Erdankers 1 ist, wie dies 2 zeigt. Der Durchmesser DH des Halteelements 4 ist größer als der Durchmesser DS des Ankerschafts 2, wodurch das Halteelement 4 im Untergrund eine nennenswerte Haltekraft erzeugen kann. Der Durchmesser der inneren Öffnung des kreisringförmigen Halteelements 4 ist aber kleiner als der Durchmesser DS des Ankerschafts 2 und korrespondiert mit dem Durchmesser des Außengewindes 8 der Ankerspitze 3, so dass das vordere Ende des Ankerschafts 2 ein erstes Widerlager 11 in Form einer kreisringförmigen Anschlagschulter für das Halteelement 4 bildet. Die Seite des Grundkörpers 9 der Ankerspitze 3, die der Eintreibrichtung entgegengesetzt ist, bildet ein zweites Widerlager 12 für das Halteelement 4. Während sich das Halteelement 4 am ersten Widerlager 11 nur ringförmig in einem dem Ankerschaft 2 zugewandten inneren Bereich des Halteelements 4 abstützen kann, so dass es sich beim Eintreiben des Erdankers 1 in den Untergrund nicht vom Erdanker 1 löst aber sich entgegen der Eintreibrichtung biegen und wölben kann, liegt das Halteelement 4 am zweiten Widerlager 12 flächig auf. Das zweite Widerlager 12 wirkt als flächiges Linienlager oder als Auflageschneide für das Halteelemente 4.
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Die in den 5 und 6 dargestellte zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Erdankers 1' unterscheidet sich von dem in den 1 bis 4 dargestellten Erdanker 1 ausschließlich durch die Form der keilartigen Schneide 10' der Ankerspitze 3', die in diesem Fall die Form einer Pyramide aufweist, deren Grundfläche der Grundkörper 9 bildet. Da das Halteelement 4 bei beiden Erdankern 1, 1' gleich ausgebildet ist und auch gleich funktioniert, gelten die folgenden Ausführungen über die Funktion des Halteelements 4 auch für den in den 1 bis 4 dargestellten Erdanker 1.
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In den 5 und 6 ist der erfindungsgemäße Erdanker 1' im eingebauten Zustand in einem sandigen Untergrund 13 dargestellt. Beim Eintreiben in den Untergrund 13 wurde das Halteelement 4 im Wesentlichen einachsig, um eine in Richtung der ersten radialen Richtung R1 verlaufende Achse gewölbt. Die einachsig gestreckte Ankerspitze 3' verhindert, dass das Halteelement 4 auch um eine in Richtung der zweiten radialen Richtung R2 verlaufende Achse gewölbt wird. Durch den Widerstand des Untergrunds 13 beim Eintreiben werden die Teile des Halteelements 4, die in die zweite radiale Richtung R2 über den Grundkörper 9 der Ankerspitze 3' überstehen, elastisch nach hinten, also entgegen der Eintreibrichtung gebogen. Das scheibenförmige Halteelement 4 wölbt sich, so dass eine in sich stabile Gewölbeform entsteht, die gemeinsam mit der lang gestreckten Ankerspitze 3' verhindert, dass das gesamte Halteelement 4 flächig gegen den Ankerschaft 2 gedrückt wird, wodurch es keine nennenswerte Haltekraft im Untergrund 13 erzeugen könnte. Das erste Widerlager 11 verhindert beim Eintreiben, dass sich das Halteelement 4 vom Erdanker 1' löst, beziehungsweise dass sich das Halteelement 4 entlang des Ankerschafts 2 verschiebt. Wird nun am Erdanker 1' entgegen der Eintreibrichtung gezogen und aus dem Untergrund 13 heraus bewegt, so aktiviert das schirmartig gewölbte Halteelement 4 den das Halteelement 4 umgebenden Untergrund 13 und erzeugt eine Haltekraft, die ein Herausziehen des Erdankers 1' aus dem Untergrund 13 verhindert. Auf Grund der Wölbung des Halteelements 4 wirkt das Halteelement 4 wie ein Fallschirm oder ein Schleppnetz, das heißt das gewölbte Halteelement 4 umfasst das in ihm liegende Material des Untergrunds 13, das sich somit nicht weg vom Erdanker 1' bewegen kann, was die Haltekraft verringern würde. Dabei stützt sich das Halteelement 4 an der Grundfläche 9 der Ankerspitze 3' ab, die als zweites Widerlager 12 wirkt. Das gewölbte Halteelement 4 erzeugt aufgrund seiner radialen Ausdehnung, die größer ist als die des Grundkörpers 9, eine deutlich größere Haltekraft, als dies ein Erdanker tun würde, der kein Halteelement aufweist.
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Der erfindungsgemäße Erdanker 1, 1' ist aufgrund seiner Ausbildung mit wenigen Bauteilen günstig herstellbar, einfach montierbar und weist insbesondere in nichtbindigem Untergrund eine große Haltekraft auf.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 1'
- Erdanker
- 2
- Ankerschaft
- 3, 3'
- Ankerspitze
- 4
- Halteelement
- 5
- Lastangriffsmittel
- 6
- Bohrung
- 7
- Innengewinde
- 8
- Außengewinde
- 9
- Grundkörper
- 10, 10'
- keilartige Schneide
- 11
- erstes Widerlager
- 12
- zweites Widerlager
- 13
- Untergrund
- 14
- rechteckige Grundfläche des Grundkörpers 9
- DH
- Durchmesser des Halteelements 4
- DS
- Durchmesser des Ankerschafts 2
- AE
- Längsachse des Erdankers 1, 1'
- B1
- Breite der Ankerspitze 3, 3' in Richtung R1
- B2
- Breite der Ankerspitze 3, 3' in Richtung R2
- R1
- erste radiale Richtung
- R2
- zweite radiale Richtung
- ES
- Scheibenebene
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 29503115 U1 [0002]
- DE 2919173 A1 [0002, 0002]
- GB 2315285 A [0002]
- DE 20013087 U1 [0002]
