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Titel: Einrichtung zum ZufEbren, Positionieren und Befestigen von
Verbindungsteilen, insbesondere Schrauben Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung
zum Zuführen, Positionieren und Befestigen von Verbindungsteilen, insbesondere Schrauben,
bei der die Verbindungsteile über mindestens eine Zuführung unter Schwerkraftwirkung
in vorbestimmter Lage zur Einsatzstelle verbracht werden, wo sie z.B. mittels eines
Elektroschraubers angezogen werden.
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In der betrieblichen Praxis bereitet es häufig erhebliche Schwierigkeiten,
Schraubvorgänge zügig abzuwickeln. Das gilt vor allem dann, wenn an einem Werkstück
mehrere Schraubvorgänge an u.U.
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schlecht zugänglichen Stellen unter Verwendung kurzer Schrauben durchgerührt
werden müssen, wie das bei Hochspannungs- Schaltgeräten (z.B.Schütze mit mehreren
Anschlußkammern) der Falgst.
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Solche Schütze haben üblicherweise zwei nebeneinander liegende Reihen
von verhältnismäßig hochwandigen und schmalen Anschlußkammern, die deshalb schlecht
zugänglich sind. In den Boden Jeder Kammer muß Jedoch auf das Kontaktstück eine
Anschlußschraube eingeschraubt werden; das geschieht bislang in der Weise,
daß
zunächst die Schrauben von Hand in schwenkbare Arme einer Zuführungsvorrichtung
eingelegt, dann die Arme mit den Schrauben in die Kammern hineingeschwenkt und schließlich
mittels Elektroschraubern die Schrauben angezogen werden. Beim Anziehen der Schrauben
ist äußerstenfalls eine paarweise Anordnung zum gleichzeitigen Verschrauben von
jeweils zwei einander gegenUberliegenden Kammern möglich; ein gleichzeitiges Verschrauben
in zwei nebeneinander liegenden Kammern ist wegen des Durchmessers der Elektroschrauber
nicht möglich.
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Bei einer anderen, aus der DT-OS 1 503 072 bekannten Zuführeinrichtung
für Schrauben werden diese zunächst vereinzelt und in eine Stellung gebracht, in
welcher der Schraubenkopf nach oben gerichtet ist, um dann über eine Zuführung,
in der sie aufgrund von deren Querschnitt ihre vorbezeichnete Stellung nicht ändern
können, bis in die unmittelbare Nähe der Einsatzstelle verbracht zu werden, wo die
Mündung der Zuführung durch die Klinge des Schraubers verschlossen ist. Beim Hochgehen
der Schrauberklinge wird die Mündung der Zuführung freigegeben, so daß die Schraube
unter Schwerkraftwirkung zur Einsatzstelle nachrutschen kann, wo sie dann von der
niedergehenden Schrauberklinge erfaßt und angezogen wird. Bei dieser bekannten Zuführeinrichtung
werden zwar die bei anderen bekannten Bauarten auftretenden verhältnismäßig langen
Totzeiten vermieden, die zwischen den einzelnen Schraubvorgängen durch die Jeweils
erst nach Beendigung eines Schraubvorgangs beginnende Zuführung der nächsten Schraube
entstehen; als nachteilig hat sich Jedoch herausgestellt, daß Jeweils
nur
Schrauben gleicher Abmessung verwendet werden können, da kleinere Schrauben durch
ihre Kopflastigkeit kippen und des halb in der Zuführung verklemmen oder gar an
der Einsatzstelle in verkehrter Stellung ankommen wurden, daß keine Kombischrauben
verwendbar sind und daß ein gleichzeitiges Zuführen von Federringen, Unterlegscheiben
od.dgl. nicht möglich ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zuführung von Verbindungsteilen,
insbesondere Schrauben, auch zu schwer zugSnglichen Einsatzstellen zu verbessern
sowie - bei mehreren Verbindungsteilen an einem Werkstück - gleichzeitig vornehmen
zu können und die Zeit zwischen Zuführung und maschinell erfolgendem Befestigen
der Verbindungsteile auf ein Minimum zu verringern; außerdem soll die Möglichkeit
bestehen, zugleich mit den Verbindungsteilen auch Zusatzteile wie Federringe, Unterlegscheiben
od.dgl. zuzuführen und zu verarbeiten. Ausgehend von einer Einrichtung der eingangs
beschriebenen Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß den absperrbaren
Zuführungen ein horizontal verstellbarer Zwischenschieber nachgeschaltet ist, der
die Verbindungsteile an einen horizontal und vertikal verstellbaren Montageschieber
weiterleitet, mittels welchem die Verbindungsteile zur Einsatzstelle überführbar
sind.
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Aufgrund dieser Ausgestaltung, bei der die Schrauben in den Zuführungen
in der gewUnschten Stellung, d.h. also mit nach oben gerichtetem Kopf, angeordnet
sind, ist es möglich, bereits dann, wenn der Montageschier seine Yorwartsbiwogung
in Richtung auf die Einsatzstellc ausfUhrt bzw. sich über der Einsatzstelle be-
Windet,
die nächste Schraube bzw - » bei mehreren nebeneinanderliegenden Zuführungen ° die
nächste Schraubenreihe mittels des Zwischenschiebers in eine vorgerückte Bereitschaftsstellung
zu überführen, in der sie dann vom Montageschieber übernommen wird.
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Da die Rückwärtsbewegung des Montageschiebers von der Einsatzstelle
weg bereits eingeleitet wird, wenn das Anziehen der Schraube(n) gerade begonnen
hat, bleibt ihm für diese RUckwärtsbewegung} die uebernahme der vom Zwischenschieber
bereitgestellten Schraube bzw.tehraubenrethe und deren Verbringen über die Einsatzstelle
genau die Zeit, die der Schrauber zum weiteren Anziehen der Schraube(n) und zum
Herausfahren aus der Einsatzstelle benötigt zuzüglich der Zeit, die das Vorsetzen
des nächsten Werkstücks erfordert; diese Zeitspanne reicht dafür aus, so daß praktisch
ohne Totzeiten auszukommen ist. Die Verwendung eines Montageschiebers ermöglicht
das Heranführen und Anziehen von Schrauben auch an schwergugSngliche(n) Einsatzstellen,
wobei sich bei entsprechender, ohne weiteres möglicher Auslegung der Zuführungen
und Schieber mehrere Schrauben gleichzeitig verarbeiten lassen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist am auslaufseitigen Ende
der Zuführungen Je eine Federlamelle vorgesehen, die mittels einer Schwenkleiste
in eine die Zuführungen absperrende Verriegelungsstellung überführbar ist. Auf diese
Weise läßt sich erreichen, daß jeweils wirklich nur die vorderste Schraube aus der
bzw. den Zuführung(en) austritt, so daß Störungen des weiteren Ablaufs durch überzählige
Schrauben ausgeschlossen sind. Dabei kommt gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung
der Schwenkleiste
eine Doppelfunktion zu: Sie weist an den beiden
Längskanten ihrer Unterseite Je einen Vorsprung auf, von denen der obere Vorsprung
zur Beaufschlagung der Federlamellen im Verriegelungssinn und der untere Vorsprung
zur Sperrung der letzten, von den Federlamellen bereits freigegebenen, jedoch noch
in den Zuführungen befindlichen Verbindungsteilen bestimmt ist. Zur Betätigung der
Schwenkleiste ist diese zweckmäßigerweise mit einem seitlich vorstehenden Ansatz
versehen, über den sie mittels einer Schulter der Seitenwände des Zwischenschiebers
verschwenkbar ist.
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Gemäß einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung bildet der
mittels des Montageschiebers angetriebene Zwischenschieber den horizontalen Boden
der Zuführungen an deren auslaufseitigem Ende, wobei in diesem Boden Führungsschlitze
zur Aufnahme der Verbindungsteile vorgesehen sind, die mit den Zuführungen korrespondieren,
so daß bei Freigabe durch die Schwenkleiste die Schraube ohne Veränderung ihrer
aufgerichteten Stellung aus der bzw. den Zuführung(en) auf den Zwischenschieber
gelangen kann, in dem sie hängend angeordnet ist; die hängende Anordnung der Schraube
in den Führungsschlitzen macht die Einrichtung für Schrauben beliebiger Lange verwendbar.
Die Betätigung des Zwischenschiebers geht erfindungsgemäß so vor sich, daß er aus
seiner rückwärtigen Stellung, in der er unter den Zuführungen angeordnet ist, in
seine vordere Stellung, in der er mindestens um das Maß eines Schraubenkopfes od.dgl.
über das auslaufseitige Ende der Zuführungen vorsteht, mittels eines am Montageschieber
befestigten Mitnehmers überführbar ist, wobei er in dieser vor
deren
Stellung durch einen Rasthebel arretiert ist, der mittels des Montageschiebers in
seine Freigabestellung verschwenkbar ist; zur Bewirkung seiner Rückwärtsbewegung
weist er eine Rüekholfeder auf, mittels welcher er nach seiner Entsperrung in die
rUckwärtige Stellung rückhohlbar ist.
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Auch beim Montageschieber empfiehlt es sich, Führungsschlitze zur
Aufnahme der Verbindungsteile vorzusehen, die mit den Führungsschlitzen des Zwischenschiebers
korrespondieren, wobei es wesentlich ist, daß die zwischen den Führungsschlitzen
angeordneten Stege an ihrem freien Ende einen Absatz aufweisen. Da die Schraubenköpfe
gegen diesen Absatz anliegen, ist sichergestellt, daß die Schrauben in ihrer Stellung
genau fixiert sind und diese Stellung auch während der VorwErtsbewegung des Montageschiebers
nicht verändern können.
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Um den Montageschieber im Zusammenspiel mit den anderen verstellbaren
Bauteilen der erfindungsgemäßen Einrichtung betätigen zu können, ist folgende Ausgestaltung
getroffen: Der Montageschieber ist aus seiner rückwärtigen Stellung, in der er unter
dem Zwischenschieber und den Zuführungen angeordnet ist, mittels eines Lenkergetriebes
durch Horizontalverschiebung in seine vordere obere Stellung überführbar, in der
er gegen horizontale Verstellungen durch einen Rasthebel gesperrt ist, von dem er
im Zuge seiner Abwärtsbewegung freikommt; außerdem weist er eine Rückholfeder auf,
die ihn nach seinem Freikommen von dem Rasthebel
in Richtung seiner
rückwärtigen Stellung verholt, wobei im Verholweg ein den Montageschieber blockierender
Anschlag vorgesehen ist, über den er mittels Schraubendruckfedern, die bei seiner
Abwärtsbewegung gespannt worden sind, hinweghebbar ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist dem Montageschieber ein
Nocken zugeordnet, der beim Anheben des Montageschiebers über den Anschlag den den
Zwischenschieber in seiner vorderen Stellung sperrenden Rasthebel in die Entriegelungsstellung
überführt, Da der Montageschieber an einen Dämpfungszylinder angeschlossen ist,
der die nach dem Freikommen des Montageschiebers von dem Anschlag einsetzende zweite
Stufe der Rückwärtsbewegung bremst, so daß diese Bewegung im Verhältnis zu der etwa
gleichzeitig einsetzenden Rückwärtsbewegung des Zwischenschiebers langsamer abläuft,
gleitet der Zwischenschieber mit einer verhältnismäßig geringen Relativgeschwindigkeit
über den Montageschieber hinweg und streift dabei die bislang von ihm getragenen
Schrauben auf den Montageschieber ab. Zweckmäßigerweise ist der Montageschieber
in einem Langloch der Kolbenstange des Dämpfungszylinders gehalten, dessen Länge
fast der Länge der ersten Stufe der Rückwärtsbewegung des Montageschiebers entspricht,
so daß der Dämpfungszylinder erst während der zweiten Stufe der Rückwärtsbewegung
des Montageschiebers in Tätigkeit tritt.
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Um den Montageschieber verschiedenen Betriebsbedingungen, insbesondere
unterschiedlichen Abmessungen der Werkstücke, anpassen zu können, ist gemäß einem
weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung
das vertikale Verstellmaß
des Montageschiebers über ein mittels Stellschraube veränderbares Betätigungsorgan
regelbar.
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Außerdem ist dem auslaufseitigen Ende des Montageschiebers eine Schwenkplatte
zugeordnet, welche die von dem Montageschieber gehaltenen Verbindungsteile gegen
ein nach vorne gerichtetes Abkippen bzw. gegen ein seitliches Verschwenken sichert.
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In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist oberhalb des
in seiner vorderen Stellung befindlichen Montageschiebers eine heb- und senkbar
gelagerte Schraub- bzw. Nietstempel-Einheit vorgesehen, wobei die Zahl der Schraubwerkzeuge
bzw. Nietstempel der Zahl der zugeführten Schrauben bzw. Nieten entspricht; falls
es sich um eine Schraub-Einheit handelt, ist Jedes Schraubwerkzeug über eine biegsame
Welle an einen Elektro-Schrauber angeschlossen.
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Zweckmäßigerweise sind die Schraubwerkzeuge bzw. die Nietstempel in
federnd gelagerten Hülsen angeordnet, mittels welcher die Schrauben bzw. Nieten
vor dem eigentlichen Schraub- bzw. Nietvorgang zentriert werden; im Zuge der Arbeitsbewegung
der Schraub- bzw. Nietstempel-Sinheit wird ein Betätigungsorgan mitgenommen, das
beim Erfassen der Schrauben- bzw. Nietköpfe durch die Hülsen den Montageschieber
abwärtsbewegt, bis dieser von dem Rasthebel freikommt und dann die erste Stufe seiner
Rückwärtsbewegung ausführt.
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In der Zeichnung sind zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt.
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Es zeigen
Fig. 1 eine schematisierte Gesamtansicht
der erfindungsgemäßen Einrichtung, Fig. 2 eine Teildraufsicht auf die Einrichtung
gemäß Fig. 1, Fig. 2a eine Schnittansicht nach Linie IIa - IIa in Fig. 2, Fig. 3
- 7 verschiedene Betriebsstellungen der erSindungsgemäßen Einrichtung gemäß Fig.
1, Fig. 8 eine Seitenansicht der mit einer Schwenkplatte versehenen Einrichtung,
Fig. 8a eine Draufsicht auf die Einrichtung gemäß Fig. 8 und Fig. 9a - e ein zweites
Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Verarbeitung von Schrauben
mit Unterlegscheibe und Federring in verschiedenen Betriebsstellungen.
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In Fig. 1 ist ein als Rütteltopf 1 ausgebildeter Förderer dargestellt,
der Schrauben auf eine geneigte Bahn 2 aufgibt. Die Bahn 2 mündet in einen Verteiler
3, der die Schrauben auf mehrere nebeneinander angeordnete, parallel zueinander
und geneigt verlaufende Zuführungen 4 verteilt, in denen die Schrauben unter Schwerkraftwirkung
gefördert werden; die Zuführungen 4 sind an ihrem unteren Ende absperrbar.
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Unterhalb der Zuführungen 4 befinden sich ein horizontal verstellbarer
Zwischenschieber 5 sowie ein horizontal und vertikal verstellbarer Montageschieber
6. Der Zwischenschieber 5 weist Seitenwände 5a und 5b mit einer vorderen Abschrägung
bzw. Schulter 5c auf. Beide Schieber 5 und 6 sind in ihrem vorderen Bereich
mit
FUhrungsschlitzen 7 (s. Fig.2) verstehen, die beim Montageschieber 6 einen Absatz
8 aufweisen, gegen dessen rückwärtige Schulter die Schrauben abgesetzt und so gegen
ein unerwünschtes Verrutschen beim Vorwärtshub des Montageschiebers 6 gesichert
sind.
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Wie Fig. 2 erkennen läßt, befindet sich über dem unteren Ende der
Zuführungen 4 eine Schwenkleiste 9, die an ihrer oberen und unteren Längskante mit
Je einem nach unten gerichteten Vorsprung 9a und 9b sowie mit einem seitlich vorspringenden
Ansatz 9c versehen ist. Ferner sind oberhalb des auslaufseitigen Endes der Zuführungen
4 Federlamellen 10 angeordnet, deren freies Ende mittels des oberen Vorsprungs 9a
der Schwenkleiste 9 in die Zuführungen 4 hineingedrückt werden kann.
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Mit 11 ist in Fig. 1 ein Betätigungshebel bezeichnet, der mit einer
Schraub-Einheit 12 gekuppelt ist, welche über Führungshülsen 13 an einem Gestänge
14 des Rahmens auf- und abbewegbar gelagert ist; die Führungshülse 13 stützt sich
über eine Schraubendruckfeder 15 gegen einen festen Ring 1 + b, der auf dem Gestänge
14 oberhalb eines auf- und abbewegbaren Lagerstücks 17 angeordnet ist, an dem der
Montageschieber 6 gehalten ist.
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Zwischen dem Lagerstück 17 und der Bodenplatte 18 ist eine weitere
Schraubendruckfeder 19 eingeschaltet.
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An der Führungshülse 13 sitzt ein Betätigungsorgan 20 mit einer unteren
Druckrolle 21 und einer oberen Stellschraube 22 an, mittels
welcher
die Höhenlage der Druckrolle 21 und damit das vertikale Verstellmaß des Montageschiebers
6 regelbar ist. Im Verstellweg des Betätigungsorgans 20 befindet sich ein mit dem
Montageschieber 6 einstückiger Block 23, der auf Stangen 24, die am Lagerstück 17
befestigt sind, horizontal verschieblich gelagert und über ein Langloch 25 mit der
Kolbenstange 26 eines Dämpfungszylinders 27 gekuppelt ist; die horizontale Verstellung
des Blocks 23 erfolgt einmal - in der Zeichnung nach links - mittels einer als Zugfeder
ausgebildeten Rückholfeder 28 und zum anderen - in der Zeichnung nach rechts - mittels
eines vom Handhebel 11 betätigten Lenkergetriebes 29, wobei das Vorschubmaß über
eine Stellschraube 30 regelbar ist. Mit 31 ist ein Anschlag für den Block 23 bezeichnet.
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Die Schraub-Einheit 12 besteht aus einem Antriebsschrauber 12a, der
über eine biegsame Welle 12b, ein Lager 12c und ein Kupplungsteil 12d eine Schrauberklinge
12e antreibt, die in einer federnd gelagerten Hülse 12f angeordnet ist. Die Verwendung
einer biegsamen Welle 12b erlaubt auch dann die Nebeneinanderanordnung mehrerer
Antriebsschrauber 12a, wenn die Einsatzstellen 32 mit Bohrung 32a im Werkstück 33
sehr dicht beieinander liegen.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist folgende:
Bei der in den Fig. 3, 3a und 3b gezeigten Betriebsstellung ist der Handhebel 11
aus seiner Ausgangsstellung (s. Fig. 7) angehoben worden. Dabei ist der Montageschleber
6 mittels des Lenkergetriebes
29 horizontal nach rechts verstellt
worden, bis die im Absatz 8 der Führungsschlitze 7 hängenden Schrauben mit den entsprechenden
Bohrungen 32a fluchten. Im letzten Drittel seiner Verstellung hat der Montageschieber
6 den Zwischenschieber 5 mitgenommen, und zwar infolge Ineingriffkommens eines am
Montageschieber 6 befestigten Mitnehmers 34 mit einem am Zwischenschieber seitlich
ansitzenden Arm 35; dabei sind sowohl die Rückholfeder 28 des Montageschiebers 6
als auch die Rückholfeder 36 des Zwischenschiebers 5 gespannt worden, wobei ersterer
durch einen Rasthebel 37 und letzterer durch einen Rasthebel 38 in seiner vordersten
Stellung gesichert worden ist. Im Zuge seiner Verstellung hat der Zwischenschieber
5 mit seiner Schulter 5c den seitlichen Ansatz 9c der Schwenkleiste 9 unterfahren
und diese entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt, wodurch ihr oberer Vorsprung 9a
die Federlamellen 10 in die Zuführungen 4 hineingedrückt und so die darin befindlichen
Schrauben gesperrt hat, während die vorderste Schraube von dem unteren Vorsprung
9b freigekommen und auf den ebenfalls - allerdings weniger weit als der Montageschieber
6 - horizontal nach rechts verstellten Zwischenschieber 5 gelangt ist.
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Beim Uberführen des Handhebels 11 in die Stellung gemäß Fig. 4 werden
der Montageschieber 6 - mittels des den Block 23 beauS-schlagenden Betätigungsorgans
20 - und die Schraub-Einheit 12 -mittels der Führungshülsen 13 - abgesenkt, wodurch
die Schrauben unmittelbar über die Bohrungen 32a verbracht werden. Im Zuge seiner
durch Herunterdrücken des Handhebels 11 bewirkten weiteren Abwärtsbewegung kommt
der Montageschieber 6 von seinem Rasthebel
37 frei; das ist genau
dann der Fall, wenn die Schraub-Einheit 12 die Schraube um ein bis zwei Gewindegänge
angezogen hat, so daß ein Verklemmen des Montageschiebers 6 vermieden wird. Zu diesem
Zeitpunkt wird der Montageschieber 6 von seiner Rückholfeder 28 horizontal nach
links bewegt, bis er gegen den Anschlag 31 anliegt; er hat dann die in Fig. 5 und
5a gezeigte Betriebsstellung erreicht.
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Wird der Handhebel 11 weiter bis in die injFig. 6 gezeigte unterste
Stellung heruntergedrückt, erreicht die Schraub-Einheit 12 ihre tiefste Stellung,
so daß die Schrauben fest angezogen sind, während der Montageschieber 6 von der
Schraubendruckfeder 19 über den Anschlag 31 hinweggehoben und gegen die Unterseite
des Zwischenschiebers 5 zur Anlage gebrachwird, wobei ein auf dem Montageschieber
6 angebrachter Nocken 39 den Rasthebel 38 in die Entriegelungsstellung überführt,
so daß der Zwischenschieber 5 mittels der Rückholfeder 76 in seine rückwärtige Stellung
verholt wird. Da die Rüokholbewegung des Montageschiebers 6 durch den Dämpfungszylinder
27 verzögert wird, findet zwischen den beiden Schiebern 5 und 6 eine Relativbewegung
statt, in deren Verlauf die Schrauben vom Zwischenschieber 5 abgestreift werden
und auf die obere Ebene des Montageschiebers 6 gelangen; von dort werden sie bei
bereits stillstehendem Zwischenschieber 5 am Schluß der Rückwärtsbewegung des Montageschiebers
6 auf dessen Absatz 8 heruntergeschoben. Außerdem kommt beim Zurückgehen des Zwischenschiebers
5 der seitliche Ansatz 9c der Schwenkleiste 9 von der Schulter 5c der Seitenwand
5a des
Zwischenschiebers 5 frei, so daß die Schwenkleiste 9 eine
Schwenkbewegung im Uhrzeigersinn ausführt, aufgrund welcher die Federlameisen 10
die Zuführungen 4 freigeben, so daß die Schrauben nachrutschen können, bis jeweils
die vorderste Schraube gegen den unteren Vorsprung 9b der Schwenkleiste 9 zur Anlage
kommt.
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Wird nun der Handhebel 11 gemäß Fig. 7 angehoben, so wird die Schraub-Einheit
12 in ihre obere Stellung überführt und der Montageschieber 6 in Richtung auf die
Einsatzstellung 32 bewegt, die er erreicht, sobald der Handhebel 11 seine in Fig.
3 gezeigte Stellung einnimmt.
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Die Fig. 8 und 8a veranschaulichen eine den Montageschieber 6 auslaufseitig
sichernde Schwenkklappe 40. Die ausgezogene Darstellung zeigt die Schwenkklappe
40 in der oberen, den Schieber 6 sichernden Stellung, wahrend die gestrichelte Darstellung
die Schwenkklappe 40 in der unteren, den Schieber 6 zur Vorwärtsbewegung freigebenden
Stellung zeigt.
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Bei dem Ausfüirungsbeispiel der Fig. 9a - e sind drei Montageschieber
6a, 6b und 6c vorgesehen, von denen der obere die Schraube, der mittlere den Federring
und der untere die Unterlegscheibe aufnimmt. Selbstverständlich können anstelle
der vorgenannten Teile auch andere Teile wie z.B. Muttern, Nieten, Nägel oder Kontaktlamellen
treten.