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Die
Erfindung betrifft ein Flugzeug mit einem Rumpf und zwei Strahltriebwerken,
wobei die Strahltriebwerke beiderseits des Rumpfs befestigt sind.
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Flugzeughersteller
sind sehr besorgt über Probleme
mit Lärm,
der das Wohlbefinden der Bevölkerung
beeinträchtigt,
die in der Nähe
von Flugplätzen
lebt. Für
sie geht es darum, maximal Schallemissionen zu reduzieren, die hauptsächlich von
dem Fan und der Düse
der Strahltriebwerke stammen.
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Das
Dokument
US 6,199,795 schlägt eine Montage
der Strahltriebwerke an oberer Position an dem hinteren Teil eines
Flugzeugs vor; der von den Fans stammende Lärm wird teilweise durch den Rumpf
reflektiert, während
der von den Düsen
stammende Lärm
teilweise durch das hintere Leitwerk reflektiert wird, sei es durch
die vertikale Abdrift oder durch die horizontale Ebene. Außerdem bildet
der vordere Rumpf des Flugzeugs einen Schirm stromaufwärts von
den Strahltriebwerken und begrenzt die Aufnahme von Fremdkörpern durch
letztere. Im übrigen
sind die Tragflächen,
da sie nicht die Strahltriebwerke stützen, von sich daraus ergebenden
Belastungen befreit, was zahlreiche aerodynamische Vorteile bietet.
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Das
Problem stellt sich bei der Montage und der Befestigung der Strahltriebwerke
in dieser Position. Das Dokument
US
4,044,973 beschreibt eine Befestigungsvorrichtung, die
ein allgemein Bügel
genanntes Teil aufweist, fest verbunden mit einer Stange zur Befestigung
am Rumpf, wobei der Bügel,
der Mittel zum Anhaken an dem Strahltriebwerk aufweist, an dem Gehäuse des
Strahltriebwerks befestigt ist. Auf herkömmliche Weise ist jedes Strahltriebwerk
mit Hilfe von zwei der Vorrichtungen am Rumpf befestigt, einer auf
Höhe des
vorderen Gehäuses,
der anderen auf Höhe
eines hinteren Gehäuses.
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Die
zwei Strahltriebwerke sind beiderseits des Rumpfs befestigt, also
durch unterschiedliche Teile des Umfangs ihres Gehäuses. Am
Umfang jedes Gehäuses befinden
sich auch verschiedene Organe, die zum Betrieb des Strahltriebwerks
nötig sind,
und insbesondere das ausgestattete Zubehörschrankgehäuse, das unter seiner englischen
Bezeichnung Accessory Gear Box (AGB) wohlbekannt ist, ein Ölbehälter, ein
Rechner und ein Brennstoffregelorgan. Diese Organe werden in der
folgenden Beschreibung mit dem Begriff Zubehörteile bezeichnet. Unter den
Zubehörteilen
erscheint das ausgestattete Zubehörschrankgehäuse, das ein herkömmliches Organ
eines Strahltriebwerks ist, welches sich in Form eines einzelnen
Schrankgehäuses
darstellt, das insbesondere Generatoren für das Strahltriebwerk und für das Flugzeug,
Brennstoff- und Ölpumpen,
einen Anlasser sowie verschiedene Zubehörteile aufweist, die dank Bewegungsanzapfungen
von der Welle des Motors mechanisch angetrieben werden.
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Verschiedene
Probleme ergeben sich für
die Befestigung von zwei Strahltriebwerken an oberer Position am
hinteren Rumpf eines Flugzeugs.
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Ein
erstes Problem ist ein Herstellungs- und Produktionskostenproblem.
Da die Strahltriebwerke beiderseits des Rumpfs angeordnet sind,
sind das linke und das rechte Strahltriebwerk nicht identisch, da
sie nicht an der gleichen Seite befestigt sind. Also sind zwei Fertigungsstraßen für die Herstellung
der Strahltriebwerke erforderlich. Die verschiedenen Zubehörteile können sicherlich
an der gleichen Seite der Strahltriebwerke untergebracht werden,
d.h. wenn die Strahltriebwerke an unterschiedlichen Positionen bezüglich des
Rumpfs installiert sind, aber dann ergäben sich andere Probleme.
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Zunächst ist
unter dem Gesichtspunkt der Wartung der Flugzeuge am Boden eine
solche Situation nicht denkbar, da die Zubehörteile der Strahltriebwerke
bezüglich
des Rumpfs von außen
zugänglich
sein müssen, über Laufstege
oder Hubwagen, ohne daß die
Bediener auf dem Rumpf laufen müssen.
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Schließlich müssen unter
dem Gesichtspunkt der Sicherheit die verschiedenen Zubehörteile der
Strahltriebwerke derart untergebracht sein, daß im Falle eines Zersplitterns
der Scheibe eines der Rotoren eines der Strahltriebwerke die Splitter
nicht die Zubehörteile
des anderen Strahltriebwerks erreichen können.
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Strahltriebwerke,
die zum Anbringen an seitlicher Position an dem Rumpf bestimmt sind,
weisen wie dasjenige aus dem Dokument
US
4,044,973 ein ausgestattetes Zubehörschrankgehäuse auf, das an niedriger Position
an dem Strahltriebwerk liegt. Ihre Struktur ist derart angeordnet,
daß Punkte
zur Befestigung eines Bügels
an einer oder der anderen Seite des Strahltriebwerks vorgesehen
sind, damit dieses unterschiedslos rechts oder links vom Rumpf des Flugzeugs
angebracht werden kann. Gleichwohl sind bei diesen Strahltriebwerken,
auch wenn das ausgestattete Zubehörschrankgehäuse tatsächlich unabhängig von
der Seite zugänglich
ist, wo das Strahltriebwerk angebracht ist, eine bestimmt Anzahl
von anderen Zubehörteilen,
insbesondere Kabelbäume, Luftentnahmen
für das
Flugzeug, ein Rechner, ein Ölbehälter und
ein Brennstoffregelorgan an der Seite der Öffnung der Gondel angebracht,
was eine unterschiedliche Anordnung für die zwei Strahltriebwerke erfordert.
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Die
vorliegende Erfindung zielt darauf ab, eine gemeinsame Lösung für all diese
Probleme für ein
Strahltriebwerk anzubieten, das an oberer Position am Heck des Rumpfs
des Flugzeugs untergebracht ist.
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Dazu
betrifft die Erfindung ein Flugzeug nach Anspruch 1.
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Unter
dem Ausruck „von
außerhalb
des Rumpfs des Flugzeugs" versteht
man von der rechten Seite eines Strahltriebwerks, wenn es rechts
am Rumpf angebracht ist, und von der linken Seite eines Strahltriebwerks,
wenn es links am Rumpf angebracht ist. Unter links und rechts sind
Seiten zu verstehen, die als Referenz die Richtung und den Sinn der
Luftströmung
in dem Strahltriebwerk genommen haben, mit anderen Worten, wenn
man sich gegenüber
das Flugzeug stellt.
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Dank
der Erfindung kann das gleiche Strahltriebwerk an der einen oder
anderen Seite des Rumpfs des Flugzeugs befestigt werden, indem es an
einem Bügel
mit Hilfe von Befestigungspunkten befestigt wird, die an der einen
oder anderen Seite der vertikalen Ebene liegen. Es wird also einfach
eine Translation zwischen den beiden Motoren vorgenommen, wobei
die Zubehörteile
aufgrund ihrer Positionierung von außerhalb des Rumpfs zugänglich bleiben.
Lediglich die im Mast des Bügels
verlaufenden Elemente, nämlich
Rohrleitungen zur Entnahme von Luft für das Flugzeug, Rohrleitungen
zum Transport von Brennstoff und bestimmte Kabelbäume sind
nicht am gleichen Platz an dem Strahltriebwerk; gleichwohl können aufgrund
der Anordnung des Strahltriebwerks an oberer Position am Rumpf des
Flugzeugs ihre Anschlußpunkte
zu den entsprechenden Organen des Strahltriebwerks an unterer Position
an dem Strahltriebwerk und damit an jedem Strahltriebwerk an der
gleichen Stelle liegen, also im Gegensatz zu der Lösung des
Dokuments
US 4,044,974 ,
wo sie entweder rechts oder links waren.
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In
Anbetracht des Sicherheitsproblems im Falle des Zerspringens der
Scheibe eines der Rotoren wurde vorgeschlagen, eine ähnliche
Konfiguration wie in dem Dokument
US
4,044,973 zu verwenden, sei es indem die Strahltriebwerke
an seitlicher Position am Rumpf des Flugzeugs untergebracht werden,
um zu vermeiden, daß sie
einander direkt gegenüberliegen,
sei es indem die Zubehörteile
außer
dem Schrankgehäuse
mit ausgestatteten Zubehörteilen
seitlich an dem Strahltriebwerk an einer oder der anderen Seite
in Abhängigkeit
von der Montageseite untergebracht werden. Die Erfindung vermeidet
diese Zwänge
und erlaubt nicht nur eine Montage an oberer Position des Rumpfs,
sondern auch den Erhalt eines identischen Strahltriebwerks, ob es links
oder rechts montiert wird.
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Vorteilhaft
weist das hintere Gehäuse
ebenfalls Punkte zur Befestigung eines Bügels auf, die beiderseits der
vertikalen Ebene verteilt sind.
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Die
Bügel zur
Befestigung am hinteren Gehäuse
sind hier herkömmlich,
denn kein Element stört
ihren Einbau.
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Bei
der bevorzugten Ausführungsform
des Flugzeugs der Erfindung weist das Strahltriebwerk eine Fan-Haube
auf, die sich in zwei Teile spalten kann, wobei der eine nach oben
und der andere nach unten kippen kann, um den Zugang zu den Zubehörteilen
an der Seite der Montage des Strahltriebwerks freizugeben.
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Bevorzugt
ist in diesem Fall der Teil, der nach unten kippen kann, in zwei
Teilen angelenkt.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Flugzeug mit einem Rumpf und zwei Strahltriebwerken
nach der Erfindung, die beiderseits des Rumpfs an oberer Position
mit Hilfe eines Bügels
befestigt sind, der an dem vorderen Gehäuse befestigt ist, und eines
Bügels,
der an dem hinteren Gehäuse
befestigt ist.
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Die
Erfindung ist leichter mit Hilfe der folgenden Beschreibung der
bevorzugten Ausführungsform des
Flugzeugs der Erfindung unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung
zu verstehen, in welcher:
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1 eine
schematische Vorderansicht von zwei Strahltriebwerken nach der bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung darstellt, die am Rumpf eines Flugzeugs angebracht
sind;
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2 eine
schematische Profilansicht des rechten Strahltriebwerks von 1 von
links darstellt; und
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3 eine
schematische Vorderansicht der zwei Strahltriebwerke von 1 darstellt,
deren Fan-Hauben geöffnet
sind.
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In 1 sind
zwei Strahltriebwerke 10 dargestellt, die am hinteren Teil
des Rumpfs 1 eines Flugzeugs an oberer Position angebracht
sind. In 2 ist das rechte Strahltriebwerk 10 von 1 in Profilansicht
von links dargestellt, wobei sich links und rechts wie nach der
Definition in der Einleitung der vorliegenden Anmeldung als die
Seiten verstehen, bei denen als Referenz die Richtung und der Sinn
der Strömung
der Luft in dem Strahltriebwerk angenommen sind. Die Begriffe stromabwärts und stromaufwärts sind
ebenfalls bezüglich
dieser Strömung
angenommen.
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Das
Strahltriebwerk 10 weist einen Fan 11 auf, der
von einem vorderen Gehäuse 12 umgeben ist,
das seinerseits von einer Fan-Haube 13, 13' geschützt ist.
Stromabwärts
von dem Fan 11 weist das Strahltriebwerk nacheinander einen
Kompressor 14, eine Brennkammer 15, eine Turbine 16 und
eine Düse 17 auf.
Ein hinteres Gehäuse 18,
das von Armen gehalten wird, liegt stromabwärts von der Turbine 16.
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Genauer
ist das vordere Gehäuse 12 in
ein Haltegehäuse
und ein Zwischengehäuse
unterteilt, wobei das Haltegehäuse
den Fan 11 und das Zwischengehäuse, Aufrichtungsschaufeln 19 und
Haltearme 20 umgibt. Die Struktur des vorderen Gehäuses 12 wird
gleichwohl nicht weiter detailliert, und in der folgenden Beschreibung
wird auf das vordere Gehäuse 12 in
seiner Gesamtheit Bezug genommen.
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Am
Umfang des vorderen Gehäuses 12 sind die
Zubehörteile
angeordnet, nämlich
hier ein Ölbehälter 22,
ein Brennstoffregelorgan 23, ein Rechner 24 und
ein ausgestattetes Zubehörschrankgehäuse 25.
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Das
Strahltriebwerk 10 erstreckt sich entlang einer Achse 21.
Bei der bevorzugten Ausführungsform
des Strahltriebwerks 10 der Erfindung sind der Ölbehälter 22,
das Brennstoffregelorgan 23 und der Rechner 24 von
links nach rechts in dieser Reihenfolge am oberen Teil des vorderen
Gehäuses 12 in
der Nähe
der vertikalen Ebene 26, welche die Achse 21 des
Strahltriebwerks 10 enthält, längs zu dem Niveau der Aufrichtungsschaufeln 19 untergebracht.
Genauer sind sie derart untergebracht, daß sie so nahe wie möglich an
der vertikalen Ebene 26 sind, und derart angeordnet, daß sie, ob
das Strahltriebwerk 10 rechts oder links am Rumpf des Flugzeugs
untergebracht ist, eine minimale Fläche für einen potentiellen Aufprall
im Falle eines Zerspringen der Scheibe eines der Rotoren des gegenüberliegenden
Strahltriebwerks bieten.
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Das
ausgestattete Zubehörschrankgehäuse 25 ist
am unteren Teil des vorderen Gehäuses 12 in der
Nähe der
vertikalen Ebene 26 längs
zum Niveau der Aufrichtungsschaufeln 19 für seinen
stromabwärts
gelegenen Teil untergebracht. Das ausgestattete Zubehörschrankgehäuse 25 weist
insbesondere Generatoren für
das Strahltriebwerk und für
das Flugzeug, Brennstoff- und Ölpumpen,
einen Anlasser sowie verschiedene Zubehörteile auf, die dank Bewegungsanzapfungen
mechanisch von der Welle des Srahltriebwerks angetrieben werden.
Auf die gleiche Weise ist er derart angeordnet, daß er eine
minimale Fläche
für einen
potentiellen Aufprall im Falle eines Zerspringen der Scheibe eines
der Rotoren des gegenüberliegenden
Strahltriebwerks bietet.
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Das
vordere Gehäuse 12 weist
Mittel zur Befestigung eines Bügels 28, 28' auf. Jeder
Bügel 28, 28' präsentiert
sich in Form eines Metallteils, das derart angeordnet ist, daß es sich
an einen Abschnitt des Gehäuses 12 anpaßt, um daran
befestigt zu werden, entweder an seinem rechten Teil (Bügel 28') oder an seinem
linken Teil (Bügel 28).
Jeder Bügel 28, 28' weist eine
Platte 29, 29' zur
Befestigung an einem Arm oder einer Stange 30, 30' auf, wobei
der Arm 30, 30' mit
dem Rumpf 1 des Flugzeugs fest verbunden ist, entweder
an seinem linken Teil (Arm 30') oder an seinem rechten Teil (Arm 30).
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Die
Mittel zur Befestigung des Bügels 28 an dem
Gehäuse 12 weisen
Befestigungspunkte 31, 32, 31', 32', 33' auf, die aus
dem Stand der Technik bekannt sind und hier nicht beschrieben werden,
da Einzelheiten zu ihrem Aufbau zum Verständnis der Erfindung nicht nötig sind.
Diese Befestigungspunkte 31, 32, 33, 31', 32', 33' sind beiderseits
bezüglich
der vertikalen Ebene 26 angeordnet, genauer auf symmetrische
Weise zu dieser. So sind drei Befestigungspunkte 31, 32, 33 entlang
eines linken Abschnitts des vorderen Gehäuses 12 plaziert,
wobei die drei anderen Befestigungspunkte 31', 32', 33' entlang eines rechten Abschnitts
des Gehäuses 12 auf symmetrische
Weise bezüglich
der Ebene 26 plaziert sind. Der Bügel 28 kann so dank
der Befestigungspunkte 31, 32, 33 am
linken Teil des Gehäuses 12 befestigt
sein, und der Bügel 28' dank der Befestigungspunkte 31', 32', 33' am rechten
Teil des Gehäuses 12.
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Die
Befestigungspunkte 31, 32, 33, 31', 32', 33', die beiderseits
der vertikalen Ebene 26 plaziert sind, sind beiderseits
des ausgestatteten Zubehörschrankgehäuses 25 plaziert.
Jeder Bügel 28, 28' ist am Strahltriebwerk 10 freitragend
bezüglich
seines Arms 30, 30' zur
Verbindung mit dem Rumpf befestigt, d.h., jeder Bügel 28, 28' erstreckt sich
nur an einer Seite dieses Stützarms 30, 30' an der dem
ausgestatteten Zubehörschrankgehäuse 25 gegenüberliegenden
Seite. Dieser erstreckt sich nämlich
in der gleichen Ebene oder einer Ebene nahe derjenigen des Bügels 28, 28' und ermöglicht nicht
seine Befestigung an seinem Ort. So erstreckt sich der rechts am Rumpf
des Flugzeugs befestigte Bügel 28 ausgehend
von seinem Arm 30 zur Verbindung mit dem Rumpf nach links
und nach oben, wobei sich der links gelegene Bügel 28' nach rechts und nach oben erstreckt.
Jeder Bügel 28, 28' ist hier angrenzend
an das ausgestattete Zubehörschrankgehäuse 25 plaziert,
an einer Seite oder der anderen.
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Die
Kräfte
auf die Befestigungspunkte 31, 32, 33, 31', 32', 33' sind aufgrund
der Anordnung der Strahltriebwerke 10 an hoher Position
Druckkräfte. Diese
Befestigungspunkte sind entsprechend angeordnet und derart dimensioniert,
daß sie
die freitragende Wirkung der Bügel 28, 28' berücksichtigen.
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Dank
der symmetrischen Plazierung der Befestigungspunkte 31, 32, 33, 31', 32', 33' kann das gleiche
Strahltriebwerk 10 unterschiedslos rechts oder links am
Rumpf 1 des Flugzeugs plaziert sein. Dazu reicht es aus,
es dank der Befestigungspunkte 31, 32, 33, 31', 32', 33' ad hoc am Bügel 28, 28' zu befestigen.
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Unter
dem Gesichtspunkt der Produktion kann dadurch nur ein Typ des Strahltriebwerks 10 konstruiert
werden, der entweder links oder rechts am Rumpf 1 plaziert
sein kann.
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Was
den Zugang zu den Zubehörteilen
des Strahltriebwerks 10 angeht, so können sie aufgrund ihrer Plazierung
in der Nähe
der vertikalen Ebene 26 an oberer Position des Strahltriebwerks 10,
was den Ölbehälter 22,
das Brennstoffregelorgan 23 und den Rechner 24 angeht,
an unterer Position des Strahltriebwerks 10, was das ausgestattete
Zubehörschrankgehäuse 25 betrifft,
unterschiedslos von rechts oder links vom Strahltriebwerk 10 zugänglich sein.
Ihre Zugänglichkeit
wird um so weniger von der Plazierung links oder rechts vom Strahltriebwerk 10 abhängen, je
näher sie
an der Ebene 26 plaziert sind.
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Die
Fan-Haube 13, 13' ist
je nach der Plazierung des Strahltriebwerks 10 unterschiedlich.
Sie ist an dem Strahltriebwerk 10 derart angeordnet, daß dessen
Zubehörteile 22, 23, 24, 25 von
außerhalb des
Rumpfs 1 zugänglich
sind.
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Unter
Bezug auf 3 ist dann, wenn das Strahltriebwerk 10 links
am Flugzeug plaziert ist, die Fan-Haube 13' derart angeordnet, daß sie sich öffnen kann,
um einen Zugang von der linken Seite des Flugzeugs freizugeben,
während
dann, wenn das Strahltriebwerk 10 rechts am Flugzeug plaziert
ist, die Fan-Haube 13' derart
angeordnet, daß sie
sich öffnen
kann, um einen Zugang von der rechten Seite des Flugzeugs freizugeben.
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Jede
Fan-Haube 13, 13' öffnet sich,
indem sie sich in zwei Teile 131, 132; 131', 132' spaltet. Ein Teil 131, 131' kippt vom Strahltriebwerk 10 nach oben,
und der andere Teil 132, 132' kippt vom Strahltriebwerk 10 nach
unten. Der nach unten kippende Teil 132, 132' ist um ein
Scharnier 133, 133' in
zwei Teilen 132a, 132b; 132'a, 132'b angelenkt.
Auf diese Weise ist der Öffnungswinkel
und damit der durch das Kippen der beiden Teile 131, 132; 131', 132' einer Fan-Haube 13, 13' freigegebene
Zugangsraum zum Strahltriebwerk 10 größer als ohne Anlenkung. Die
Zubehörteile 22, 23, 24, 25 sind
unabhängig
von der Plazierung des Strahltriebwerks insgesamt gut zugänglich.
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Ferner
sind wieder die Zubehörteile 22, 23, 24, 25 eines
Strahltriebwerks 10 relativ zu dem anderen Strahltriebwerk 10 derart
plaziert, daß sie
im Falle des Zerspringens der Scheibe eines der Rotoren des anderen
Strahltriebwerks 10 nicht oder wenig erreichbar sind.
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Ein
Strahltriebwerk 10 ist am Rumpf 1 des Flugzeugs
einerseits auf Höhe
des vorderen Gehäuses 12,
wie dies eben angesprochen wurde, und andererseits auf Höhe des hinteren
Gehäuses 18 befestigt.
Was dieses betrifft, so ist ein Bügel 128, 128' oder Beschlag,
der dank Armen fest mit dem Rumpf 1 verbunden ist, an dem
Gehäuse 18 z.B.
auf Höhe der
Turbine 16 befestigt. Das Gehäuse 18 weist auf dieser
Höhe Befestigungspunkte
auf, die ebenso wie oben an dem Gehäuse 18 auf symmetrische
Weise bezüglich
der vertikalen Ebene 26 verteilt sind. Folglich kann das
gleiche Strahltriebwerk 10 auf Höhe seines hinteren Gehäuses unterschiedslos
an einer oder der anderen Seite des Rumpfs 1 befestigt
werden, indem die Befestigungspunkte ad hoc verwendet werden.
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Auf
Höhe des
Bügels 128, 128' sind zwei Schwingarme 40, 41; 40', 41' zur Schubübertragung befestigt,
deren anderes Ende stromabwärts
an dem Strahltriebwerk 10 befestigt ist, damit der Schub
zum Flugzug nicht durch den mit dem Bügel 128, 128' verbundenen
Arm übertragen
wird, sondern durch den mit dem vorderen Gehäuse 12 verbundenen
Arm 30, 30'.
Diese Schwingarme 40, 41; 40', 41' zur Schubübertragung
sind aus dem Stand der Technik wohlbekannt und werden nicht genauer
im einzelnen beschrieben.
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Die
Befestigungspunkte 31, 32, 33, 31', 32', 33' des vorderen
Gehäuses 12 oder
die Befestigungspunkte des hinteren Gehäuses 18 sind funktionell
in Tripletts 31, 32, 33; 31', 32', 33 gruppiert,
wobei jedes Triplett als Funktion die Befestigung eines Bügels 28, 28' an einer Seite
des Strahltriebwerks 10 hat. Es ist angebracht zu bemerken,
daß bei
der bevorzugten Ausführungsform
des Strahltriebwerks der Erfindung die Befestigungspunkte 32, 32', die zwischen
den anderen 31, 33; 31', 33' liegen, nicht direkt zur Befestigung
des Bügels 28, 28' dienen; dies
sind sogenannte „Reserve"-Befestigungspunkte,
die alleine deshalb vorliegen, um einem Ausfall der beiden anderen
abzuhelfen. Diese Reservebefestigungspunkte 32, 32' könnten weggelassen
werden, um durch Elemente ersetzt zu werden, welche die gleiche
Funktion erfüllen,
wie z.B. Doppelpleuel.
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Es
ist angebracht zu bemerken, daß die
Teile 132, 132' von
Hauben 13, 13',
die nach unten kippen, eventuell in mehr als zwei Teilen, z.B. drei,
angelenkt sein können,
um einen noch größeren Zugangsraum freizugeben.
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Schließlich kann
eine Antisiphon-Einrichtung in den Ölbehälter 22 integriert
sein, um beim Anhalten eine Ölzurückhaltung
in den Einrichtungen durch Gravitationseffekt zu verhindern.