DE29507413U1

DE29507413U1 - Einrichtung zur Teilhinterfüllung von Streckenausbau

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Priority date: 1995-05-04
Filing date: 1995-05-04
Publication date: 1995-08-03
Anticipated expiration: 2005-05-05

Description

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Beschreibung

Die Neuerung betrifft eine Einrichtung zur Hinterfüllung des Ausbaus in Strecken des untertägigen Berg- und Tunnelbaus mit den in Streckenlängsrichtung im Abstand zueinander angeordneten Ausbauelementen, den diese verbindenden Verzugmatten sowie einer das Hinterfüllmaterial zurückhaltenden Abdeckung, sowie einem in den Hohlraum zwischen Gebirge und der Abdeckung eingefüllten Hinterfüllmaterial.

Im untertägigen Berg- und Tunnelbau werden die für die Aufschließung der Vorräte notwendigen Strecken im nicht selbsttragenden Gebirge durch entsprechende Ausbauelemente abgesichert. Insbesondere im untertägigen Steinkohlenbergbau bestehen diese aus Profilausbau, der bei Bedarf aus ineinanderschiebbaren Teilsegmenten besteht, wobei die einzelnen Ausbaubögen gebirgsseitig über die benachbarten Bögen abdekkende Verzugmatten verbunden sind. Auf diese Verzugmatten wird eine Abdeckung aufgelegt, die den Feststoff des Hinterfüllmaterials zurückhält, so daß der Aushärtungsprozeß beschleunigt wird. Hinterfüllmaterial wird insbesondere eingesetzt, um einen direkten Anschluß des Streckenausbaus ans Gebirge zu erreichen. Aufgrund der Druckverhältnisse ist es nicht erforderlich, das Hinterfüllmaterial bis auf die Sohle herunter, also auch in den Fußbereich der Ausbauelemente hinein einzubringen. Dort stellt das eingefüllte Hinterfüllmaterial im übrigen bei den später notwendigen Raubarbeiten ein erhebliches Hindernis dar, weil es dann vor Anbringen der Raubeinrichtungen zunächst einmal entfernt werden muß. Es ist nun versucht worden, durch Einlegen von zerstörbaren Schläuchen in diesem Bereich einen verbleibenden Hohlraum zu schaffen, der das spätere Rauben vereinfacht und der darüber hinaus auch zu entsprechender Einsparung bei dem Hinterfüllmaterial führt. Es hat sich aber gezeigt, daß das hier zum Einsatz kommende Schlauchmaterial diesen Anforderungen nicht genügen kann.

Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, mit der es möglich ist, beim Einbringen des Hinterfüllmaterials dieses nur in den für die Abstützwirkung wirksamen und notwendigen Teil des Hohlraumes eindringen zu lassen.

Die Aufgabe wird gemäß der Neuerung dadurch gelöst, daß die Abdeckung von einem rollbaren Gewebe oder einer Folie gebildet ist, in das ein Verzugstab am äußeren, jeweils der Sohle zugewandten Ende integriert ist und daß dem Verzugstab ein zwischen den Ausbauelementen und Gebirge festlegbares Spannelement, ihn dabei fixierend zugeordnet ist.

Bei einer derart ausgebildeten Einrichtung kann der Verzugstab über das Spannelement praktisch an beliebiger Stelle so am Gebirge festgesetzt werden, daß sich darunter bis zur Sohle ein Hohlraum bildet, der nicht mit Hinterfüllmaterial ausgefüllt werden kann. Vielmehr spannt sich die Abdeckung bzw. das rollbare Gewebe und bildet im ungünstigsten Fall einen Bauch ohne daß es notwendig ist, die Abdeckung in diesem Bereich beispielsweise durch umgebogene Verzugmatten oder ähnliches zu unterstützen. Das Spannelement kann nach dem Aushärten des Hinterfüllmaterials zurückgewonnen und erneut eingesetzt werden, so daß im eigentlichen Sinn lediglich der zusätzliche, der Abdeckung bzw. dem rollbaren Gewebe zuzuordnende Verzugstab als bleibend zusätzliches Material erforderlich ist. Das Spannelement kann beliebig oft erneut eingesetzt werden. Vorteilhaft ist dabei, daß der verbleibende Hohlraum den Bedürfnissen entsprechend bemessen werden kann, so daß für die Raubarbeiten immer ausreichende Angriffsmöglichkeiten am Streckenausbau verbleiben. Andererseits kann aber auch gezielt Hinterfüllmaterial eingespart werden, indem gezielt die Bereiche ausgespart werden, die für eine Abstützung des Gebirges nicht mit einem entsprechenden Material versehen werden müssen. Insgesamt wird somit das Ausbauen von Strecken durch Anwendung der neuerungsgemäßen Einrichtung verbilligt.

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Neuerung ist vorgesehen, daß das Gewebe den Verzugstab ein oder vorzugsweise mehrfach umfassend angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich im Bereich des Verzugstabes ein flexibler Bereich, der eventuelle Unebenheiten der Gebirgsoberflache ausgleicht, so daß beim Anpressen des Verzugstabes an das Gebirge auch eine wirkliche Abdichtung erfolgt, ohne daß die Gefahr besteht, daß durch Ritzen oder Spalte Hinterfüllmaterial durchläuft und den Streckenraum verschmutzt oder gar im schlimmsten Fall den offen zu haltenden Hohlraum ausfüllt.

Das Abdichten im Bereich des Verzugstabes kann gezielt auch dadurch bewerkstelligt werden, daß der Verzugstab als Flacheisen oder Rechteckstab ausgebildet ist oder daß zwei parallel und dicht nebeneinander angeordnete Verzugsstäbe vorgesehen sind. Das Flacheisen, das als solches sich schon eventuellen Unebeneheiten der Gebirgsoberflache anpassen kann, eignet sich auch besonders zum Abstützen des Spannelementes, so daß damit ein gewisser Doppeleffekt erreichbar ist.

Aufgrund des neuerungsgemäß zum Einsatz kommenden Gewebes bzw. der entsprechenden Folie ist es möglich, dieses Gewebe auch günstig und vereinfacht einzubringen, wobei gemäß der Neuerung vorgesehen ist, daß das Gewebe mit den randseitigen Verzugstäben mäanderförmig zusammengelegt auf den Ausbauelementen und den diesen zugeordneten Verzugmatten angeordnet ist. Das Gewebe mit dem den Endbereich beschwerenden Verzugstab rutscht dann mehr oder weniger selbstständig auf den Verzugmatten herab bis in den Bereich der Sohle, wo dann die Festlegung des Verzugstabes am Gebirge über das Spannelement erfolgt.

Weiter vorne ist bereits erwähnt worden, daß sich bei Fixierung des Verzugstabes am Gebirge und dem nachfolgenden Einfüllen des Hinterfüllmaterials ein Bauch bilden kann, wobei ein Einreißen in diesem Bereich sicher dadurch verhindert wird, daß das rollbare Gewebe oder die Folie den Verzugstab

einhüllend und dabei einen verstärkten Endbereich bildend verklebt ist. Das Gewebe bzw. die Folie wird dementsprechend in diesem Bereich einfach doppelt oder gegebenenfalls auch dreifach verlegt, so daß eine Gefährdung hier nicht eintreten kann, selbst dann, wenn versehentlich dieser "Bauch" beim Einfüllen des Hinterfüllmaterials durch spitze Gegenstände oder ähnliches verletzt werden sollte.

Weiter vorn ist auch bereits darauf hingewiesen worden, daß der Verzugstab ein oder mehrfach mit der Folie bzw. dem Gewebe umgeben werden kann, um so den Abdichteffekt zu erhöhen. Dieser Abdichteffekt wird gemäß einer neuerungsgemäßen Weiterbildung noch dadurch erhöht, daß der Verzugstab mit einer flexiblen Hülle versehen, vorzugsweise aus Schaumstoff bestehend und dann mit dieser in das Gewebe oder die Folie eingebettet ist. Der Verzugstab, der beispielsweise bei im Meter-Abstand angeordneten Ausbauelementen auch im Meter-Abstand über die Spannelemente an das Gebirge angepreßt ist, kann so auch im verbleibenden Zwischenraum wirksam abdichten, weil die flexible Hülle sich in diesem Bereich sicher an das Gebirge bzw. an die Unebenheiten des Gebirges anpaßt.

Als Gewebe eignen sich insbesondere ein Jute- oder Baumwollgewebe oder ein Glasfaser- oder Kunststoffgewebe, wobei diese Gewebeausbildung den Vorteil hat, daß das beim Abbindeprozeß freigesetzte Wasser durchtreten und leicht abfließen kann. Der Aushärteprozeß des Hinterfüllmaterials wird so beschleunigt.

Darüber hinaus sieht die Neuerung vor, daß die Folie eine den Bergbauvorschriften genügende Oberfläche aufweist, wobei zum Abführen des freigesetzten Wassers eine Perforation vorgesehen werden kann. Durch die entsprechend ausgebildete Oberfläche ist ein Einsatz auch im untertägigen Bergbau möglich, insbesondere durch eine Behandlung mit antistatischem und flammwidrigen Material.

Das Spannelement soll gemäß Neuerung rückgewinnbar und damit mehrfach einsetzbar sein, was insbesondere gegeben ist, wenn das Spannelement als sich am oder im Profil der Ausbauelemente verspannende Spindel oder Doppelspindel ausgebildet ist. Durch einfaches Betätigen der Spindelmutter kann das Spannelement schnell und wirksam so festgesetzt werden, daß dabei der Verzugstab am Gebirge fixiert ist, ohne daß die Gefahr besteht, daß durch den Spalt Hinterfüllmaterial hindurchlaufen kann.

Das Festsetzen des Spannelementes im Ausbau bzw. insbesondere im entsprechenden Profil wird durch eine entsprechende Ausbildung des Einführteils begünstigt, wobei die Neuerung vorsieht, daß das in das Profil des Ausbauelementes eingreifende Einführteil aufgerauht oder mit einer Kunststoffbeschichtung versehen ist. Dies verhindert ein Abrutschen des Spannelementes beim Einsetzen in das Profil, so daß die Handhabung erleichtert und gesichert ist.

Im untertägigen Steinkohlenbergbau wird weitestgehend Hydraulikflüssigkeit für die verschiedensten Zwecke benötigt und eingesetzt. Von daher ist es von Vorteil, wenn das Spannelement als Hydraulikstütze ausgebildet ist. Solche Hydraulikstützen können leicht gehandhabt werden und bringen hohe Abstützkräfte auf, so daß eine Fixierung des Verzugstabes am Gebirge auf jeden Fall sichergestellt ist.

Eine weitere Ausbildung des Spannelementes sieht vor, daß dieses Holz- oder Holzspreize bzw. -bolzen ausgebildet ist. Insbesondere beim Bogenausbau kann eine solche Spreize bzw. ein Bolzen durch einfaches Einschlagen wirksam festgesetzt werden, was den Vorteil hat, daß gegebenenfalls diese Spreize bzw. der Bolzen auch in seiner Position verbleiben kann, wenn das Hinterfüllmaterial ausgehärtet ist.

Während auf Seiten des Einfuhrteiles eine entsprechende Ausbildung das Festsetzten begünstigt, ist auf der gegenüber-

liegenden Seite vorgesehen, daß das dem Verzugstab zugeordnete Stützteil des Spannelementes eine den Verzugstab teilweise aufnehmende Kehle aufweist. Dadurch ist auch auf dieser Seite eine Verspannung erleichtert, weil ein Abrutschen durch diese Kehle wirksam unterbunden ist.

Insbesondere bei weicherem Gebirge kann es zweckmäßig sein, den Verzugstab auf der dem Gebirge zugewandten Seite mit im Abstand angeordneten Keilelementen auszurüsten, um so das Festsetzen am Gebirge zu begünstigen. Die Keilelemente dringen in das Gebirge ein und begünstigen so eine wirksame Festlegung des Verzugstabes und begünstigen auch die hier notwendige Abdichtung.

Die Neuerung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß eine Einrichtung geschaffen ist, die zu einer erheblichen Einsparung von Hinterfüllmaterial, also Dammbaustoff führt, zumal der durch die Einrichtung freigehaltene Hohlraum den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend bemessen werden kann. Das Spannelement kann zurückgewonnen und erneut eingesetzt werden, so daß praktisch keine oder nur geringe Mehrkosten bei Verwirklichung der entsprechenden Einrichtung zu erwarten sind. Durch die Hohlraumbildung im Fußbereich der Ausbauelemente ist darüber hinaus für die späteren Raubarbeiten eine Erleichterung vorgegeben, da die entsprechenden Raubeinrxchtungen günstig angebracht werden können, wodurch letztlich auch diese Arbeiten sicherer gestaltet werden können. Schließlich führt der dem jeweiligen Ende der Abdeckung bzw. der Folie oder dem Gewebe zugeordnete Verzugstab auch dazu, daß das Aufbringen oder Auflegen der Abdeckung auf die Verzugmatten bzw. die Ausbauelemente erleichtert wird. Entsprechend mäanderförmig zusammengefaßte Abdeckungen können praktisch ohne weitere Hilfestellung einfach auf den Verzugmatten abrutschen, um dann schon die richtige Position einzunehmen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstandes der Neuerung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der

zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine Strecke mit Ausbauelement und mit abrollender Abdeckung,

Fig. 2 eine Strecke mit Ausbauelement und mit abgerollter Abdeckung,

Fig. 3 den Fußbereich des Ausbauelementes mit freigehaltenem Hohlraum und den Verzugstab fixierendem Spannelement,

Fig. 4 den Fußbereich aber hier mit einem Holzbolzen und zwei Verzugsstäben,

einen mit einer Hülle versehenen Verzugstab,
den Verzugstab mit angepaßt ausgebildetem Spannelement,

Ausbauelement mit eingeführten Einführteil des Spannelementes und

einen Querschnitt durch einen Verzugstab mit Keilelement.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine Strecke 2 mit Teilen der neuerungsgemäßen Einrichtung 1. Zunächst einmal ist hier als Ausbauelement 3 ein Streckenbogen eingesetzt, auf den gebirgsseitig Verzugmatten 4, 5 aufgelegt sind. Auf diesen Verzugmatten 4, 5 befindet sich wieder eine Abdeckung 6, um so den Hohlraum 7 zwischen Gebirge 8 und dem Ausbauelement 3 mit Hinterfüllmaterial ausfüllen zu können. Dieses Hinterfüllmaterial würde bis zur Sohle 9 herunterlaufen und den gesamten Hohlraum ausfüllen, wenn nicht die weiter hinten noch ergänzend beschriebene Einrichtung 1 zum Einsatz käme.

Als Abdeckung kommt hier ein Gewebe 10 bzw. eine Folie 10 zum Einsatz, in die am Ende 12 ein Verzugstab 11 integriert ist. Nach Fig. 1 ist diese Folie 10 bzw. das Gewebe so aufgerollt, daß die Verzugstäbe 11 sich jeweils mittig der Rolle befinden. Das Gewicht des Verzugstabes 11 begünstigt das Ab-

Fig.	5
Fig.	6
Fig.	7
Fig.	8

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rollen, das in Fig. 1 angedeutet ist.

Fig. 2 zeigt die abgerollte Abdeckung 6 bzw. das Gewebe 10, wobei deutlich wird, daß der Verzugstab 11 und damit das Ende 12 nicht bis zum Fuß 14 herabhängt, sondern vielmehr in einem gewissen Abstand dazu verbleibt. Anhand der nachfolgenden Figuren wird nun verdeutlicht, daß dieses Ende 12 mit dem Verzugstab 11 an das Gebirge angepreßt wird, so daß sich darunter bis zum Fuß 14 ein von Hinterfullmaterial freigehaltener Bereich ergibt. Durch Pfeile ist gekennzeichnet, daß die Verzugstäbe 11, 11' an das Gebirge 8 herangebracht und dort festgelegt werden sollen.

Fig. 3 zeigt nun den Bereich in vergrößerter Darstellung, wobei deutlich wird, daß über ein Spannelement 15, hier eine Spindel 20 der Verzugstab 11 fest an das Gebirge 8 angepreßt ist, so daß sich das Ende 12 des Gewebes 10 bzw. der Folie beim Einbringen des Hinterfüllmateriales 18 entsprechend ausbeulen kann, ohne daß es hier zu einer Gefährdung kommt. Vielmehr dient das Spannelement 15 gleichzeitig auch in gewisser Weise noch als Stütze, wenn sich das Ende 12 darauf abstützen sollte.

Der vom Hinterfullmaterial 18 so freigehaltene Bereich ist mit 19 gekennzeichnet, wobei natürlich der Verzugstab 11 auch weiter oben ans Gebirge angepreßt werden kann, wenn sich dieses als notwendig erweisen sollte. Entsprechendes ist strichpunktiert wiedergegeben.

Der sich so bildenende Bauch kann es erforderlich machen, daß der Endbereich 16 gemäß Fig. 4 durch eine doppelt verlegte Folie bzw. ein Gewebe 10 verstärkt wird. Entsprechendes zeigt wie gesagt Fig. 4, wobei hier statt der Spindel 20 ein Holzbolzen 21 als Spannelement 15 zum Einsatz kommt. Außerdem sind zwei Verzugstäbe 11, 13 in die Folie bzw. in das Gewebe 10 eingebettet, um so eine günstige Abstützung des Holzbolzens zu ermöglichen und gleichzeitig einen möglichst breiten Bereich

zu bilden, in dem die Folie bzw. das Gewebe 10 ans Gebirge 8 herangepreßt wird, um so die Abdichtwirkung zu verbessern.

Nach Fig. 5 ist eine flexible Hülle 17 um den Verzugstab 11 herumgelegt, wobei beide dann vom Gewebe 10 bzw. der Folie umgeben werden. Auch diese Ausbildung dient einer Verbesserung der Abdichtwirkung bzw. dient dazu, ein Durchdringen von Hinterfüllmaterial, insbesondere im Bereich zwischen den beiden Ausbauelementen 3 zu verhindern.

Fig. 6 zeigt eine Ausbildung, bei der das dem Verzugstab 11 zugeordnete Ende des Spannelementes 15 als Stützteil 22 mit entsprechend angepaßter Kehle 23 ausgebildet ist. Dadurch wird ein Fixieren des Verzugstabes 11 am Gebirge 8 begünstigt, gleichzeitig aber auch ein Abrutschen des Spannelements 15 verhindert.

Fig. 7 zeigt das gegenüberliegende Ende des Spannelementes 15 und zwar das Einführteil 24, das in das Profil 29 bis auf den Profilgrund 27 eingeführt werden kann. Hierzu ist die Keilspitze 26 etwas bogenförmig ausgebildet, während die Keilfläche 25 entweder aufgerauht oder mit einer Kunststoffbeschichtung 30 versehen ist. Auch diese Ausbildung verhindert ein Abrutschen des Spannelementes 15 im Profil und sichert damit den ganzen Prozeß. Die Kunststoffbeschichtung kann lediglich auf den an den Profilseitenflächen 28 anliegenden Keilflächen 25 angeordnet sein oder aber das gesamte Einführteil 24 umgebend.

Fig. 8 schließlich zeigt eine besondere Ausbildung des Verzugstabes 11 bzw. 13, der hier als Rechteckprofil ausgebildet und mit einem Keilelement 31 ausgerüstet ist, das in das Gebirge 8 eindringen kann, wenn der Verzugstab 11 über das Spannelement 15 belastet ist. Solche Keilelemente 31 werden zweckmäßigerweise im Abstand angeordnet oder auch nur im Bereich der Ausbauelemente, d. h. dort, wo die Spannelemente 15 auf den Verzugstab 11 einwirken.

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Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden, werden allein und in Kombination als neuerungswesentlich angesehen.

Claims

Schutzansprüche

1. Einrichtung zur Hinterfüllung des Ausbaues in Strecken (2) der untertägigen Berg- und Tunnelbaus mit den in Streckenlängsrichtung im Abstand zueinander angeordneten Ausbauelementen (3), den diese verbindenden Verzugmatten (4,5) sowie einer das Hinterfüllmaterial (18) zurückhaltenden Abdeckung (6), sowie einem in den Hohlraum (7) zwischen Gebirge (8) und der Abdeckung (6) eingefüllten Hinterfüllmaterial (18),

dadurch gekennzeichnet,

daß die Abdeckung (6) von einem rollbaren Gewebe (10) oder einer Folie gebildet ist, in das ein Verzugstab (11) am äußeren, jeweils der Sohle (9) zugewandten Ende (12) integriert ist und daß dem Verzugstab (11) ein zwischen den Ausbauelementen (3) und Gebirge (8) festlegbares Spannelement (15), ihn dabei fixierend zugeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Gewebe (10) den Verzugstab (11) ein- oder vorzugsweise mehrfach umfassend angeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Verzugstab (11) als Flacheisen oder Rechteckstab ausgebildet ist oder daß zwei parallel und dicht nebeneinander angeordnete Verzugsstäbe (11, 13) vorgesehen sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 - Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Gewebe (10) mit den randseitigen Verzugstäben (11, 11') mäanderförmig zusammengelegt auf den Ausbauelementen (3) und den diesen zugeordneten Verzugmatten (4, 5) angeordnet ist.

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5. Einrichtung nach Anspruch 1 - Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das rollbare Gewebe (10) oder die Folie den Verzugstab (11) einhüllend und dabei einen verstärkten Endbereich (16) bildend verklebt ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 - Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzugstab (11) mit einer flexiblen Hülle (17) versehen, vorzugsweise aus Schaumstoff bestehend, und dann mit dieser in das Gewebe (10) oder die Folie eingebettet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 - Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe (10) ein Jute- oder Baumwollgewebe oder ein Glasfaser- oder Kunststoffgewebe ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 1 - Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (10) eine den Bergbauvorschriften genügende Oberfläche aufweist.

9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (15) als sich am oder im Profil der Ausbauelemente (3) verspannende Spindel (20) oder Doppelspindel ausgebildet ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das in das Profil (29) des Ausbauelementes (3) eingreifende Einführteil (24) aufgerauht oder mit einer Kunststoffbeschichtung (30) versehen ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (15) als Hydraulikstütze ausgebildet ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (15) als Holz- oder Stahlspreize bzw. bolzen (21) ausgebildet ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 1, Anspruch 9 - Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet, daß das dem Verzugstab (11) zugeordnete Stützteil (22) des Spannelementes (15) eine den Verzugstab (11) teilweise aufnehmende Kehle (23) aufweist.

14. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzugstab (11, 13) auf der dem Gebirge (8) zugewandten Seite mit im Abstand angeordneten Keilelementen (31) ausgerüstet ist.