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Der Gegenstand betrifft eine Batteriepolklemme mit zwei einen Batteriepol zumindest teilweise umgreifenden Klemmbacken, einem die Klemmbacken zumindest teilweise umgreifenden Spannelement, und einem an den Klemmbacken angeordneten Anschlussstück. Darüber hinaus betrifft der Gegenstand ein Verfahren zur Montage einer Batteriepolklemme an einem Batteriepol durch Aufstecken von zwei den Batteriepol zumindest teilweise umgreifenden Klemmbacken auf den Batteriepol, wobei die Klemmbacken zumindest teilweise von einem Spannelement umgriffen sind.
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Batteriepolklemmen, und insbesondere Batteriepolklemmen aus Blech, sind hinlänglich bekannt. Batteriepolklemmen aus Blech sind kostengünstig in der Herstellung und bieten ein einfaches Mittel, um einen Batteriepol mit einem Bordnetz zu verbinden. Bei der Verbindung von Batteriepolklemmen aus Blech mit einem Batteriepol ist jedoch stets die verliersichere Befestigung der Batterieklemme an den Batteriepol von entscheidender Bedeutung. Zum Einen muss die Sicherung der Polklemme, insbesondere der Klemmbacken, an den Batteriepol sicher sein. Zum Anderen ist der Montageaufwand für eine Batteriepolklemme zu minimieren. Insbesondere muss der Mechaniker am Fertigungsband mit einfachen Handgriffen die Batteriepolklemme einfach auf den Pol aufstecken und verliersicher daran befestigen können. Dies ist nicht immer bei Batteriepolklemmen aus Blech der Fall.
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Darüber hinaus muss auch im Betrieb stets ein verliersicherer Halt der Batteriepolklemme an dem Batteriepol gewährleistet sein. Auch durch das Fahrzeug verursachte Vibrationen dürfen nicht zu einem Lösen der Batteriepolklemme, insbesondere der Klemmbacken von dem Batteriepol führen.
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Aus diesem Grunde lag dem Gegenstand die Aufgabe zugrunde, eine Batteriepolklemme zur Verfügung zu stellen, welche zum Einen einfach montierbar und zum Anderen kraftschlüssig, verliersicher an einem Batteriepol angeordnet werden kann.
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Diese Aufgabe wird gegenständlich dadurch gelöst, dass ein zwischen den Klemmbacken eingreifendes Abstandselement eine radiale Spreizung der Klemmbacken und des Spannelements bewirkt, wobei das Abstandselement derart entfernbar ist, dass die Klemmbacken und das Spannelement sich radial verengen.
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Es ist erkannt worden, dass durch eine radiale Spreizung der Klemmbacken ein Aufschieben der Batteriepolklemme auf einen Batteriepol besonders einfach ist. Unter einer radialen Spreizung kann gegenständlich verstanden werden, dass der Durchmesser der zwischen den Klemmbacken gebildeten Öffnung vergrößert wird. Eine radiale Spreizung kann beispielsweise durch ein Auseinanderdrücken der Klemmbacken erfolgen. Darüber hinaus ist gegenständlich erkannt worden, dass die Spannkraft der Klemmbacken ausreicht, eine sichere Befestigung an dem Batteriepol zu gewährleisten. Durch die radiale Spreizung werden die Klemmbacken zunächst vorgespannt. Wird dann die radiale Spreizung entfernt, so ziehen die Klemmbacken radial in Richtung des Batteriepols zusammen und kommen so in Kraftschluss mit dem Batteriepol.
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Es wirkt eine radial nach innen zum Batteriepol gewandte Federkraft. Die Anpresskraft der Klemmbacken alleine reicht jedoch nicht aus, um die Batteriepolklemme verliersicher über einen Dauerbetrieb in einem Fahrzeug an einem Batteriepol zu befestigen. Es müssen weitere Kräfte radial nach innen in Richtung des Batteriepols wirken, um einen ausreichend hohen Kraftschluss zwischen Batteriepolklemme und Batteriepol zu gewährleisten. Aus diesem Grunde wird gegenständlich ein Spannelement vorgeschlagen, welches die Klemmbacken teilweise umgreift und welches zusammen mit den Klemmbacken durch das Abstandselement radial gespreizt wird. Somit wird neben den Klemmbacken auch das Spannelement durch das Abstandselement auseinandergedrückt. Wird das Abstandselement entfernt, so bewirkt auch das Spannelement eine radial in Richtung des Batteriepols wirkende Federkraft, welche zur Erhöhung des Kraftschlusses zwischen Batteriepol und Klemmbacke führt.
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Um die Klemmbacken mit dem Batteriepol zu verbinden, wird daher vorgeschlagen, dass das Abstandselement derart entfernbar ist, dass die Klemmbacken und das Spannelement sich radial verengen. Eine radiale Verengung kann dahingehend verstanden werden, dass sich die Klemmbacken als auch das Spannelement radial nach innen zusammenziehen. Die hierbei radial nach innen wirkenden Kräfte führen dazu, dass die Klemmbacken fest an dem Batteriepol sitzen.
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Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Klemmbacken radiale Durchbrechungen aufweisen. Die Durchbrechungen können Schlitze in den Klemmbacken sein, die es ermöglichen, dass die Klemmbacken gespreizt werden können. Die Durchbrechungen sind im Wesentlichen Schlitze in den Klemmbacken.
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Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Durchbrechungen axial entlang eines Teils der Klemmbacken. Die Durchbrechungen sind so geformt, dass sie nur in einem Teil der Klemmbacken sich erstrecken. Die Durchbrechungen müssen so gewählt sein, dass eine Spreizung der Klemmbacken möglich ist, bei der Entfernung der Spreizkraft die Klemmbacken sich jedoch wieder zusammenziehen. Somit ist die Länge der Durchbrechungen so zu wählen, dass eine ausreichende Spreizung möglich ist, die Rückstellkraft der Klemmbacken jedoch ausreichend ist, dass sich die Klemmbacken bei der Entfernung der Spreizkraft wieder zusammenziehen.
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Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Durchbrechungen im Wesentlichen in einem der Batterie zugewandten unteren Bereich der Klemmbacken angeordnet sind. Insbesondere im unteren Bereich der Klemmbacken müssen diese auseinandergespreizt werden können, um eine leichte Montage zu gewährleisten. Aus diesem Grunde sind die Durchbrechungen im Wesentlichen im unteren Bereich angeordnet. Dadurch können die Klemmbacken im unteren Bereich gespreizt werden und ein Aufschieben der Klemmbacken auf dem Batteriepol ist besonders einfach möglich.
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Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das Abstandselement zur Spreizung in die Durchbrechungen eingreift. Das Abstandselement ist so geformt, dass es in die Durchbrechungen eingreift und eine axial nach außen wirkende Kraft auf die Klemmbacken ausübt. Dies kann dadurch ermöglicht werden, dass die Eingriffe, die in die Durchbrechungen eingreifen, größer als die Durchbrechungen selbst sind. Somit werden die Durchbrechungen beim Einstecken der Eingriffe auseinandergedrückt, was zu einer Vergrößerung des Durchmessers der Klemmbacken durch die Spreizung führt. Das Abstandselement ist vorzugsweise umgreifend um die Klemmbacken angeordnet. Bevorzugt ist das Abstandselement ein aus Kunststoff geformter Ring. Andere Formen von Abstandselementen sind ebenfalls möglich. Das Abstandselement kann ein geschlossener Ring sein, der von unten gegen die Klemmbacken gedrückt wird, so dass die Eingriffe in die Durchbrechungen gedrückt werden. Die Eingriffe sind vorzugsweise so geformt, dass sie lediglich in die Durchbrechungen eingreifen und nicht aus der inneren Mantelfläche der Klemmbacken herausstehen. Bevorzugt sind die Eingriffe kürzer als die Wandstärke der Klemmbacken. Die Eingriffe können nach innen weisende Vorsprünge in dem Abstandselement sein, insbesondere wenn das Abstandselement ringförmig ist. Die Eingriffe können radial nach innen verjüngend geformt sein, so dass eine Spreizung der Klemmbacken erleichtert ist.
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Vorteilhafterweise sind die Klemmbacken durch einen axial verlaufenden Spalt voneinander getrennt. Somit können die Klemmbacken aus einem einzigen Blech geformt werden, ohne dass ein Schweißen oder Löten notwendig wird. Die Klemmbacken können aus einem Blech um einen Dorn herum gebogen werden, so dass sich zwei an einem Batteriepol angepasste Klemmbacken bilden. Der Dorn, um den die Klemmbacken geformt werden, kann bevorzugt einen kleineren Durchmesser als der Batteriepol haben, so dass die Klemmbacken im entspannten Zustand einen kleineren Durchmesser ausbilden, als der Durchmesser des Batteriepols. Durch das Abstandselement werden die Klemmbacken auseinandergedrückt, so dass sich der Durchmesser der Klemmbacken vergrößert. Dieser vergrößerte Durchmesser ist bevorzugt größer als der Durchmesser des Batteriepols.
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Es wird bevorzugt, dass das Abstandselement zur Spreizung in den Spalt eingreift. Neben dem Eingriff in die Durchbrechungen kann das Abstandselement auch in den Spalt eingreifen. Somit wird eine weitere Spreizung der Klemmbacken ermöglicht.
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Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das Abstandselement zur Entfernung zumindest eine Sollbruchstelle aufweist. Zum Entfernen kann beispielsweise eine Lasche vorgesehen sein, an der eine Zugkraft ausgeübt werden kann. Wird eine Kraft, bevorzugt eine Radialkraft, auf das Abstandselement ausgeübt, so kann entlang einer Sollbruchstelle dieses aufbrechen, wodurch die Eingriffe aus den Durchbrechungen und dem Spalt entfernt werden und sich die Klemmbacken unterstützt durch das Spannelement zusammenziehen. Durch das Vorsehen der Sollbruchstelle ist eine besonders einfache Montage möglich, da nachdem die Klemmbacken auf den Pol aufgesteckt wurden, lediglich das Abstandselement entfernt werden muss, in dem die Sollbruchstelle aufgebrochen wird.
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Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist das Spannelement eine Feder. Die Feder kann so ausgelegt sein, dass sie eine radial nach innen wirkende Kraft in Richtung des Batteriepols auf die Klemmbacken ausübt.
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Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das Spannelement eine den Umfang der Klemmbacken umgreifende, ringförmige gebogene Blattfeder ist.
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Die Blattfeder kann somit um die Klemmbacken herum geformt sein.
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Um eine radial nach innen wirkende Federkraft zu bewirken, wird vorgeschlagen, dass die Blattfeder wellenförmig ist. Andere Formen der Blattfeder sind ebenfalls möglich, so lange die gebogene Blattfeder eine radial nach innen wirkende Kraft ausüben kann. Dies kann eine mäanderförmige Feder oder eine zig-zag geformte Feder sein. Auch andere Umgangsformen sind möglich, welche verschieden große Durchmesser zwischen gegenüberliegenden Punkten der Feder aufweisen.
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Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass an zumindest einer Klemmbacke ein bodenseitiger Kragen und ein radialer Vorsprung angeordnet ist, derart, dass das Spannelement zwischen dem Kragen und dem Vorsprung verliersicher angeordnet ist. Somit wird verhindert, dass beim Transport das Spannelement von den Klemmbacken entfernt wird. Während des Betriebs wird verhindert, dass das Spannelement von den Klemmbacken verrutscht. Bei der Montage kann das Spannelement über den Kragen gestülpt werden und zwischen Kragen und Vorsprung befestigt werden.
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Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Klemmbacken aus einem Blech gestanzt sind. Dies führt zu geringen Produktions- und Materialkosten für die Klemmbacken.
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Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel sind die Klemmbacken zylindrisch oder konisch geformt. Die Form der inneren Mantelfläche der Klemmbacken kann der Form des Batteriepols angeformt sein. Eine leicht konische Form kann dazu führen, dass die Klemmbacken besonders fest an dem Batteriepol befestigt werden können.
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Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das Anschlussstück radial zu den Klemmbacken angeordnet ist. Ein Anschlussstück zum Anschluss eines elektrischen Bordnetzes an den Batteriepol kann von den Klemmbacken fortgeführt werden.
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Es ist vorteilhaft, wenn das Anschlussstück und die Klemmbacken einstückig gebildet sind. Dies bringt produktionstechnische als auch kostentechnische Vorteile mit sich.
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Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann das Anschlussstück einen Bordnetzstützpunkt aufweisen. Der Bordnetzstützpunkt kann beispielsweise ein Stehbolzen sein, der aus einer flachen Fläche des Anschlussstücks herausragt. Der Stehbolzen kann beispielsweise ein Bolzen mit einem metrischen Gewinde sein.
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Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass an dem Anschlussstück eine Aufnahme für ein Bordnetzkabel gebildet ist. Diese Aufnahme kann beispielsweise eine Crimpaufnahme sein, an welcher ein Kabel vercrimpt werden kann. Auch kann die Aufnahme derart vorbereitet sein, dass ein Kabel daran angelötet oder geschweißt werden kann. Auch ist ein Ultraschalschweißen des Kabels an das Anschlussstück möglich. Reibschweißverfahren sind ebenfalls möglich, um ein Kabel an das Anschlussstück anzubringen.
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Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Klemmbacken galvanisch vernickelt und anschließend verzinnt sind. Hierdurch ist eine gute elektrische Leitfähigkeit zwischen den Klemmbacken und dem Batteriepol gewährleistet.
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Nachfolgend wird der Gegenstand anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine Draufsicht auf eine Batteriepolklemme gemäß einem Ausführungsbeispiel;
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2 eine Ansicht von schräg unten auf eine Batteriepolklemme gemäß einem Ausführungsbeispiel;
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3 eine Ansicht einer montierten Batteriepolklemme in einer Polnische einer Kraftfahrzeugbatterie.
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1 zeigt eine Batteriepolklemme 2 mit zwei Klemmbacken 4a, 4b. Zu erkennen ist, dass die Klemmbacken 4 aus einem Stück geformt sind und an ihrem einen Ende in einem Anschlussstück 6 münden. Auf der dem Anschlussstück 6 gegenüberliegenden Seite der Klemmbacken 4 ist ein Spalt 8 zwischen den Klemmbacken 4 vorgesehen. Ferner ist ein Spannelement 10 dargestellt, welches die Klemmbacken 4 vollständig umgreift. Das Spannelement 10 kann auch so geformt sein, dass es die Klemmbacken 4 nur teilweise umgreift. Darüber hinaus ist ein Abstandhalter 12 dargestellt, der ringförmig um die Klemmbacken 4 angeordnet ist.
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An dem Anschlussstück 6 ist ein Anschlussbolzen 14 vorgesehen, über den eine Verbindung mit einem Bordnetzkabel hergestellt werden kann. Darüber hinaus ist an der den Klemmbacken 4 abgewandten Seite des Anschlussstückes 6 eine Aufnahme 16 angeordnet. Die gezeigte Aufnahme 16 ist eine Crimpaufnahme, welche zum Vercrimpen mit einem Kabelende eines Anschlusskabels geeignet ist. Die Aufnahme 16, das Anschlussstück 6 und die Klemmbacken 4 sind einstückig geformt. Bevorzugt sind diese Elemente aus einem Blech gestanzt.
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Die Klemmbacken 4 werden bevorzugt um einen Dorn gebogen, dessen Durchmesser kleiner ist, als der Durchmesser eines Batteriepols.
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Mittels des Abstandhalters 12 können die Klemmbacken 4a, 4b gegeneinander gespreizt werden, so dass der Durchmesser D zwischen den Klemmbacken 4 vergrößert wird und somit die Batteriepolklemme 2 auf einen Pol aufgesteckt werden kann.
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Das Spreizen der Klemmbacken 4 als auch des Spannelementes 10 mittels des Abstandhalters 12 ist in 2 dargestellt. In 2 ist zu erkennen, dass die Klemmbacken 4 neben dem Spalt 8 Durchbrechungen 18a aufweisen. Die Durchbrechungen 18 sind nur axial in einem Teil der Klemmbacken 4 angeordnet. Die Durchbrechungen 18 ermöglichen ein weiteres Spreizen der Klemmbacken 4. Zu erkennen ist, dass der Abstandhalter 12 mittels Eingriffen 20 in den Spalt 8 und die Durchbrechungen 18 eingreift. Zu erkennen ist, dass bevorzugt die an den Durchbrechungen 18 angeordneten Eingriffe 20 radial nach innen weisend verjüngend geformt sind, derart, dass diese die Klemmbacken 4a, 4b auseinanderspreizen können. Ferner ist zu erkennen, dass bodenseitig die Klemmbacken 4a, 4b einen Federteller 22 aufweisen, der kragenförmig aus den Klemmbacken 4 geformt ist und radial nach außen weist.
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Für die Montage kann das Spannelement 10 von unten über den Federteller 22 gestülpt werden und an den Klemmbacken 4 befestigt werden. Hierzu sind an den Klemmbacken 4, was in 1 zu erkennen ist, zwei Vorsprünge 24 angeordnet, welche aus der Mantelfläche der Klemmbacken herausragen. Zwischen den Vorsprüngen 24 und dem Federteller 22 kann das Spannelement 10 verliersicher angeordnet werden. Das Spannelement 10 drückt die Klemmbacken 4a, 4b gegeneinander, derart, dass der Durchmesser D kleiner wird.
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Nachdem das Spannelement 10 auf die Klemmbacken 4 aufgesteckt wurde, kann ebenfalls von unten der Abstandhalter 12 montiert werden. Der Abstandhalter 12 wird von unten derart gegen den Federteller 22 gedrückt, dass der Eingriff 20a in den Spalt 8 eingreift, und die Eingriffe 20b, 20c in die Durchbrechungen 18a, 18b. Die Eingriffe 20 sind so geformt, dass sie den Spalt 8, wie auch die Durchbrechungen 18 auseinanderdrücken, so dass der Durchmesser D zwischen den Klemmbacken 4a, 4b vergrößert wird. Mit Hilfe des Abstandhalters 12 wird somit sowohl das Spannelement 10 als auch die Klemmbacken 4 auseinandergespreizt.
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Die so mittels des Abstandhalters 12 gespreizte Batteriepolklemme 2 wird auf einen Batteriepol 26 aufgesteckt, wie es in 3 zu erkennen ist. 3 zeigt die Batteriepolklemme 2, wie sie in den 1 und 2 beschrieben wurde, aufgesteckt auf einen Batteriepol 26. Zu erkennen ist, dass bodenseitig, dass heißt auf der der Batterie 28 zugewandten Seite der Batteriepolklemme 2 sowohl der Federteller 22 als auch der Abstandhalter 12 angeordnet ist. Nachdem die Batteriepolklemme 2 auf den Pol 26 aufgesteckt wurde, kann der Abstandhalter 12 entfernt werden, derart, dass eine Sollbruchstelle gebrochen wird, und die Eingriffe 20 aus der Durchbrechung 18 bzw. dem Spalt 8 entfernt werden. Daraufhin wirkt gegen das Spannelement 10 als auch die Rückstellkraft der Klemmbacken 4 keine Gegenkraft mehr, wodurch sich die Federbacken 4a, 4b zueinander bewegen. Diese radial nach innen gerichtete Kraft wird durch das Spannelement 10 verstärkt. Durch die radial nach innen gerichtete Federkraft wird die Batteriepolklemme 2, insbesondere die Klemmbacken 4, gegen den Batteriepol 26 gedrückt, derart, dass eine erhöhte Abziehkraft notwendig ist, um die Batteriepolklemme 2 von dem Batteriepol 26 abzulösen. Eine Abziehskraft von größer als 100 N, bevorzugt größer als 200 N ist notwendig, um die Batteriepolklemme 2 von dem Batteriepol 26 zu entfernen, nachdem der Abstandhalter 12 entfernt wurde.
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Durch die gegenständliche Batteriepolklemme ist eine sichere Montage einer Blechklemme an einem Batteriepol möglich. Die Blechklemme ist kostengünstig herstellbar und einfach montierbar.
