DE102015217423A1

DE102015217423A1 - Elektrisch betätigbare Fangvorrichtung für eine Aufzugsanlage und Verfahren zum Auslösen einer solchen

Info

Publication number: DE102015217423A1
Application number: DE102015217423.9A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Thumm; Holger Zerelles; Gerhard Schiffner; Walter Hoffmann
Original assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp Elevator AG
Current assignee: ThyssenKrupp AG; TK Elevator GmbH
Priority date: 2015-09-11
Filing date: 2015-09-11
Publication date: 2017-03-16
Also published as: US20170073191A1; CN107021396A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fangvorrichtung (10) für eine Aufzugsanlage aufweisend einen Fangmechanismus (100), der dazu ausgebildet ist, im betätigten Zustand eine Bewegung eines Fahrkorbs der Aufzugsanlage abzubremsen, einen Betätigungsmechanismus (200), der dazu eingerichtet ist, eine erste und eine zweite Stellung einzunehmen, wobei der Betätigungsmechanismus (200) in der ersten Stellung den Fangmechanismus (100) unbetätigt lässt und in der zweiten Stellung den Fangmechanismus (100) betätigt, mit einem Druckspeicher (205), der den Betätigungsmechanismus (200) in die zweite Stellung drückt, eine Halteeinrichtung (300), die den Betätigungsmechanismus (200) unter Verwendung eines Permanentmagneten (301) in der ersten Stellung hält, und einen Elektromagneten (400), der dazu eingerichtet ist, bei Bestromung die Halteeinrichtung (300) zu lösen, um den Betätigungsmechanismus (200) von dem Druckspeicher (205) in die zweite Stellung drücken zu lassen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fangvorrichtung für eine Aufzugsanlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Auslösen einer Fangvorrichtung.
Stand der Technik
Die WO 2012/080102 A1 beschreibt eine Einrichtung und ein Verfahren zur Betätigung und Rückstellung einer Fangvorrichtung einer Aufzugsanlage, welche Fangvorrichtung mindestens ein Fangelement zum Klemmen einer Bremsfläche oder einer Führungsschiene aufweist. Die Einrichtung beinhaltet einen Druckspeicher, vorzugsweise eine Druckfeder, und einen von dem Druckspeicher angetriebenen Betätiger, welcher im Bedarfsfalle mindestens zwei Fangelemente der Fangvorrichtung, im Wesentlichen synchron in eine Fangposition bewegen kann und eine fernbetätigbare Rückstelleinrichtung, die den Betätiger bzw. Druckspeicher wieder in eine Bereitschaftsposition spannen kann. Eine Halteeinrichtung weist eine mittels Elektromagnet gehaltene und mittels Federkraft ausgelöste Halteklinke auf, welche Halteklinke ausgestaltet ist, um den Betätiger in der Bereitschaftsposition zu halten.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß werden eine Fangvorrichtung für eine Aufzugsanlage sowie ein Verfahren zum Auslösen einer Fangvorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
Die Erfindung schlägt im Gegensatz zum Stand der Technik vor, eine Halteeinrichtung, die einen Betätigungsmechanismus unter Verwendung eines Permanentmagneten in einer ersten Stellung, in welcher ein Fangmechanismus der Fangvorrichtung nicht betätigt wird, hält, elektromagnetisch zu lösen, um dadurch den Betätigungsmechanismus von einem Druckspeicher in eine zweite Stellung, in welcher der Fangmechanismus betätigt wird, drücken zu lassen. Im Gegensatz zum Stand der Technik, wo ein Elektromagnet dauerhaft bestromt werden muss mit den damit einhergehenden Nachteilen insbesondere hinsichtlich Energiebedarfs und Abwärme, ist bei der vorliegenden Erfindung im Normalbetrieb der Elektromagnet stromlos, so dass Energie für den Elektromagneten und für ansonsten notwendige Kühleinrichtungen gespart wird.
Vorzugsweise weist die Fangvorrichtung auch einen Rückstellmechanismus auf, der dazu eingerichtet ist, den Betätigungsmechanismus von der zweiten Stellung in die erste Stellung und/oder den Fangmechanismus von der betätigten Stellung in die unbetätigte Stellung rückzustellen. Der Rückstellmechanismus arbeitet vorzugsweise elektromotorisch, so dass eine einfache Wiederinbetriebnahme einer ausgelösten Fangvorrichtung möglich ist. Um große Rückstellkräfte aufbringen zu können, kann der Rückstellmechanismus einen Spindelantrieb aufweisen.
Um andererseits das Auslösen des Fangmechanismus nicht gegen Kräfte des Rückstellmechanismus bewirken zu müssen, weist der Rückstellmechanismus vorzugsweise einen Freilauf, z.B. einen beweglichen Zapfen in einem Langloch, auf, der eine Bewegung des Fangmechanismus von der unbetätigten Stellung in die betätigte Stellung ohne Bewegung des Rückstellmechanismus ermöglicht.
Zur Verbesserung der Betriebssicherheit ist vorzugsweise ein Rückstellmechanismus-Überwachungsmittel vorgesehen, das überwacht, ob eine Bewegung des Fangmechanismus von der unbetätigten Stellung in die betätigte Stellung ohne Bewegung des Rückstellmechanismus ermöglicht ist. Dazu kann das Rückstellmechanismus-Überwachungsmittel insbesondere überwachen bzw. prüfen, ob die Freilauffunktionalität gegeben ist.
Zur weiteren Verbesserung der Betriebssicherheit ist vorzugsweise ein Fangmechanismus-Überwachungsmittel vorgesehen, das überwacht, ob sich der Fangmechanismus in der betätigten oder der unbetätigten Stellung befindet. Diese Information ist beispielsweise zur Steuerung eines Fahrkorbantriebs relevant, um hier Überlastungen zu vermeiden bzw. überhaupt einen Betrieb zuzulassen oder nicht.
Die genannten Überwachungsmittel können beispielsweise einen Sensor, einen Berührungsschalter, eine Lichtschranke o.ä. aufweisen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Betätigungsmechanismus direkt mit dem Fangmechanismus gekoppelt, so dass der Fangmechanismus unbetätigt ist, wenn der Betätigungsmechanismus die erste Stellung einnimmt. In diesem Fall können mit einer Rückstellung bei einer ausgelösten Fangvorrichtung sowohl Betätigungsmechanismus als auch Fangmechanismus rückgestellt werden, was den Betrieb (insbesondere bei Verwendung des ebenfalls beschriebenen Rückstellmechanismus) besonders einfach macht.
In einer ebenso bevorzugten Ausgestaltung ist der Betätigungsmechanismus mittels eines Freilaufs mit dem Fangmechanismus gekoppelt, welcher Freilauf eine Rückstellung des Betätigungsmechanismus von der zweiten Stellung in die erste Stellung ohne gleichzeitige Rückstellung des Fangmechanismus von der betätigten Stellung in die unbetätigte Stellung ermöglicht. Beispielsweise kann vorgeschrieben sein, dass ein betätigter Fangmechanismus nur manuell rückgestellt werden darf, was bei dieser Ausführungsform möglich ist, auch wenn für den Betätigungsmechanismus ein (evtl. elektromotorischer) Rückstellmechanismus vorhanden ist.
Vorzugsweise weist der Fangmechanismus eine selbstverstärkende Bremse, wie Keilbremse oder Exzenterbremse, auf. Bei einer Keilbremse wird ein keilförmiges Bremselement z.B. zwischen einer fahrkorbseitigen Halterung und einer Führungsschiene eingeführt. Bei einer Exzenterbremse wird ein gekrümmtes (z.B. rundes, elliptisches, spiralförmiges o.ä.) Bremselement, welches exzentrisch z.B. an einer fahrkorbseitigen Halterung drehbar gelagert ist, gegen die Führungsschiene angestellt bzw. geschwenkt. In beiden Fällen kann durch eine entsprechende Ausgestaltung eine vorteilhafte Selbstverstärkung erzielt werden, so dass nur kleine Kräfte vom Betätigungsmechanismus aufzubringen, so dass dieser sehr unaufwändig und leicht ausgebildet werden kann.
Vorzugsweise weist der Betätigungsmechanismus einen Hebelmechanismus oder ein Koppelgetriebe auf. Damit können Betätigungs- und Rückstellkräfte wie gewünscht übersetzt werden. Weiterhin kann die Fangvorrichtung kompakt und klein ausgebildet werden.
Zur weiteren Verbesserung der Betriebssicherheit ist vorzugsweise eine Energiespeichereinrichtung zum Bestromen des Elektromagneten im Falle eines Ausfalls einer externen Stromversorgung vorhanden.
Zweckmäßigerweise weist der Druckspeicher eine Feder, insbesondere Zugfeder oder Druckfeder, oder einen pneumatischen oder hydraulischen Druckspeicher auf. Damit können bei geringem Platzbedarf große Kräfte erzeugt werden. Ein pneumatischer oder hydraulischer Druckspeicher kann überdies auch relativ beliebig platziert werden, da das unter Druck stehende Fluid über Leitungen an die gewünschte Stelle geführt werden kann.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
Figurenbeschreibung
1 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fangvorrichtung für eine Aufzugsanlage im nicht ausgelösten Zustand.
2 zeigt die Fangvorrichtung aus 1 im ausgelösten Zustand.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
Die 1 und 2 werden zusammenhängend beschrieben und zeigen jeweils schematisch eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fangvorrichtung 10 für eine Aufzugsanlage. Die Fangvorrichtung 10 ist beispielsweise an einem Fahrkorb einer Aufzugsanlage befestigt, dessen Bewegung abgebremst werden soll.
Die Fangvorrichtung 10 weist einen hier als Keilbremse 100 ausgebildeten Fangmechanismus auf, der dazu ausgebildet ist, im betätigten Zustand eine Bewegung eines Fahrkorbs (nicht gezeigt) der Aufzugsanlage abzubremsen. Dazu weist die Keilbremse 100 einen feststehenden Bremsbacken 101 und einen in der Figur vertikal und horizontal (jeweils durch Doppelpfeile angedeutet) beweglichen keilförmigen Bremsbacken 102, der an einer schiefen Ebene 103 abgestützt ist, auf. In einem Zwischenraum zwischen den Bremsbacken 101 und 102 kann beispielsweise eine Führungsschiene (nicht gezeigt) der Aufzugsanlage verlaufen, welche durch Schließen der Keilbremse 100 eingeklemmt werden kann.
Die Keilbremse 100, genauer deren beweglicher Bremsbacken 102, ist mit einem Stößel 201 eines Betätigungsmechanismus 200 verbunden. Der Betätigungsmechanismus 200 ist dazu eingerichtet, eine erste und eine zweite Stellung einzunehmen, wobei der Betätigungsmechanismus 200 in der ersten, in 1 gezeigten Stellung die Keilbremse 100 unbetätigt lässt und in der zweiten, in 2 gezeigten Stellung die Keilbremse 100 betätigt.
Der Betätigungsmechanismus 200 weist ein Koppelgetriebe auf, welches einen ersten hier als Betätigungshebel 202 wirkenden Hebel und einen zweiten hier als Rückstellhebel 204 wirkenden Hebel, die über eine Koppelstange 203 gekoppelt sind, aufweist.
Der Betätigungshebel 202 ist an seinem in der Figur linken Ende schwenkbar gelagert und an seinem in der Figur rechten (d.h. beweglichen) Ende mit dem Stößel 201 verbunden. An einem dazwischen liegenden Auflagepunkt ist der Betätigungshebel 202 mit der Koppelstange 203 verbunden.
Der Rückstellhebel 204 ist an seinem in der Figur rechten Ende schwenkbar gelagert und ist im Bereich seines beweglichen Endes von einem hier als Druckfeder 205 ausgebildeten Druckspeicher mit Druck bzw. Kraft beaufschlagt. An einem zwischen der Lagerstelle und dem Druckbeaufschlagungspunkt liegenden Auflagepunkt ist der Rückstellhebel 204 ebenfalls mit der Koppelstange 203 gekoppelt.
Die Koppelstange 203 weist einen Freilauf 203a auf, der eine Rückstellung des Betätigungsmechanismus 200 von der zweiten Stellung in die erste Stellung ohne gleichzeitige Rückstellung der Keilbremse 100 von der betätigten Stellung in die unbetätigte Stellung ermöglicht. Mit anderen Worten führt das weiter unten noch näher erläuterte Spannen bzw. Rückstellen des Betätigungsmechanismus 200 im ausgelösten Fall der Fangvorrichtung nicht automatisch auch zum Lösen der Keilbremse; vielmehr ist aus Sicherheitsgründen vorgesehen, dass die Keilbremse separat, beispielsweise manuell, gelöst werden muss.
In der gezeigten Ausführungsform weist der Betätigungsmechanismus 200 außerdem ein Fangmechanismus-Überwachungsmittel 206 auf, das überwacht, ob sich die Keilbremse 100 in der betätigten oder der unbetätigten Stellung befindet. In der gezeigten Darstellung weist das Fangmechanismus-Überwachungsmittel 206 einen Schalter 206a auf, der geschlossen ist, wenn die Keilbremse geöffnet ist (siehe 1), und geöffnet, wenn die Keilbremse geschlossen ist (siehe 2).
Die Fangvorrichtung 10 weist weiterhin eine Halteeinrichtung 300 auf, welche im gezeigten Beispiel mit dem Rückstellhebel 204 gekoppelt ist. Sie kann jedoch ohne Beschränkung der Allgemeinheit auch mit dem Betätigungshebel 202 gekoppelt sein.
Die Halteeinrichtung 300 ist dazu ausgebildet, den Betätigungsmechanismus 200 unter Verwendung eines Permanentmagneten 301, welcher einen zugehörigen Anker 302 magnetisch anzieht, in der ersten, in 1 gezeigten Stellung, zu halten.
Die Fangvorrichtung 10 weist weiterhin einen Elektromagneten 400 auf, der dazu eingerichtet ist, bei Bestromung die Halteeinrichtung 300 zu lösen, um den Betätigungsmechanismus 200 von der Druckfeder 205 aus der in 1 gezeigten ersten Stellung in die in 2 gezeigte zweite Stellung drücken zu lassen. Zu diesem Zweck wird von dem Elektromagneten 400 ein dem Magnetfeld des Permanentmagneten 301 entgegenwirkendes Magnetfeld erzeugt, so dass sich beide Magnetfelder im Wesentlichen aufheben bzw. die Haltekraft nicht mehr ausreicht, der von der Druckfeder 205 ausgeübten Druckkraft entgegen zu wirken.
Schließlich weist die Fangvorrichtung 10 einen Rückstellmechanismus 500 auf, der dazu eingerichtet ist, den Betätigungsmechanismus 200 von der in 2 gezeigten zweiten Stellung in die in 1 gezeigte erste Stellung rückzustellen. Alternativ oder zusätzlich kann der Rückstellmechanismus ohne Beschränkung der Allgemeinheit auch dazu eingerichtet sein, die Keilbremse 100 von der betätigten Stellung in die unbetätigte Stellung rückzustellen.
Der Rückstellmechanismus 500 weist dazu hier einen Spindelantrieb 501 auf, bei dem eine Spindel 502 elektromotorisch in in der Figur vertikaler Richtung (durch Doppelpfeil angedeutet) bewegt werden kann. Die Spindel 501 ist über einen weiteren Freilauf 503 mit dem Rückstellhebel 204 des Betätigungsmechanismus 200 verbunden. In der Figur fällt diese Verbindung mit der Verbindung der Druckfeder 205 zusammen, was jedoch rein beispielhaft zu sehen ist.
Der Freilauf 503 kann beispielsweise (ebenso wie der Freilauf 203) als beweglicher Zapfen in einem Langloch ausgebildet sein. Der Freilauf 503 dient dazu, eine Bewegung der Keilbremse 100 von der unbetätigten, in 1 gezeigten Stellung in die betätigte, in 2 gezeigte Stellung ohne Bewegung des Rückstellmechanismus bzw. dessen Elektromotors zu ermöglichen. Dies stellt sicher, dass das Betätigen der Keilbremse im Wesentlichen kraftfrei und insbesondere nicht gegen eine Haltekraft des Rückstellmechanismus bzw. dessen Elektromotor erfolgen muss.
Der Rückstellmechanismus 500 ist weiterhin mit einem Rückstellmechanismus-Überwachungsmittel 504 ausgestattet, das überwacht, ob eine Bewegung der Keilbremse 100 von der unbetätigten Stellung in die betätigte Stellung ohne Bewegung des Rückstellmechanismus 500 bzw. dessen Elektromotor 501 möglich ist. Im gezeigten Beispiel ist ein elektrischer Schalter des Überwachungsmittels 504 geschlossen, wenn der Freilauf 503 eine Bewegung des Rückstellhebels 204 und damit über die Koppelstange 203, den Betätigungshebel 202 und den Stößel 201 auch des Bremsbackens 102 zulässt, ohne gleichzeitig den Betätigungsmechanismus 500 bzw. dessen Elektromotor 501 mit zu bewegen. Lässt andernfalls der Freilauf 503 eine solche Bewegung nicht zu, ohne den Betätigungsmechanismus 500 bzw. dessen Elektromotor 501 mit zu bewegen (weil die Spindel 502 eingefahren ist), ist der Schalter des Rückstellmechanismus-Überwachungsmittels 504 geöffnet.
Die Überwachungsmittel 206 und 504 dienen einer Erhöhung der Sicherheit dahingehend, dass bei jeweils geschlossenen Schaltern, was die Anwendung eines Ruhestromprinzips ermöglicht, eine Funktionsfähigkeit bzw. Auslösefähigkeit der Fangvorrichtung angezeigt wird.
Eine erfindungsgemäße Fangvorrichtung kann im Normalbetrieb sehr energiesparend betrieben werden, da die Halteeinrichtung so ausgebildet ist, dass sie den Betätigungsmechanismus stromlos festhält und nur zum Lösen der Haltefunktion kurzzeitig bestromt werden muss. Um dennoch Sicherheitsanforderungen zu erfüllen, ist zweckmäßigerweise eine Energiespeichereinrichtung vorgesehen, beispielsweise ein Kondensator oder Akkumulator, mit Hilfe derer, der Elektromagnet im Falle eines Ausfalls einer äußeren Stromversorgung zum Auslösen der Fangvorrichtung dennoch bestromt werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2012/080102 A1 [0002]

Claims

Fangvorrichtung (10) für eine Aufzugsanlage aufweisend einen Fangmechanismus (100), der dazu ausgebildet ist, im betätigten Zustand eine Bewegung eines Fahrkorbs der Aufzugsanlage abzubremsen, einen Betätigungsmechanismus (200), der dazu eingerichtet ist, eine erste und eine zweite Stellung einzunehmen, wobei der Betätigungsmechanismus (200) in der ersten Stellung den Fangmechanismus (100) unbetätigt lässt und in der zweiten Stellung den Fangmechanismus (100) betätigt, mit einem Druckspeicher (205), der den Betätigungsmechanismus (200) in die zweite Stellung drückt, gekennzeichnet durch eine Halteeinrichtung (300), die den Betätigungsmechanismus (200) unter Verwendung eines Permanentmagneten (301) in der ersten Stellung hält, und einen Elektromagneten (400), der dazu eingerichtet ist, bei Bestromung die Halteeinrichtung (300) zu lösen, um den Betätigungsmechanismus (200) von dem Druckspeicher (205) in die zweite Stellung drücken zu lassen.
Fangvorrichtung (10) nach Anspruch 1, mit einem Rückstellmechanismus (500), der dazu eingerichtet ist, den Betätigungsmechanismus (200) von der zweiten Stellung in die erste Stellung und/oder den Fangmechanismus (100) von der betätigten Stellung in die unbetätigte Stellung rückzustellen.
Fangvorrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei der Rückstellmechanismus (500) einen Elektromotor und/oder einen Spindelantrieb aufweist.
Fangvorrichtung (10) nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Rückstellmechanismus (500) einen Freilauf (503) aufweist, der eine Bewegung des Fangmechanismus (100) von der unbetätigten Stellung in die betätigte Stellung ohne Bewegung des Rückstellmechanismus (500) ermöglicht.
Fangvorrichtung (10) nach Anspruch 4, mit einem Rückstellmechanismus-Überwachungsmittel (504), das überwacht, ob eine Bewegung des Fangmechanismus (100) von der unbetätigten Stellung in die betätigte Stellung ohne Bewegung des Rückstellmechanismus (500) ermöglicht ist.
Fangvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem Fangmechanismus-Überwachungsmittel (206), das überwacht, ob sich der Fangmechanismus (100) in der betätigten oder der unbetätigten Stellung befindet.
Fangvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Betätigungsmechanismus (200) direkt mit dem Fangmechanismus (100) gekoppelt ist, so dass der Fangmechanismus (100) unbetätigt ist, wenn der Betätigungsmechanismus (200) die erste Stellung einnimmt.
Fangvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Betätigungsmechanismus (200) mittels eines Freilaufs (203a) mit dem Fangmechanismus (100) gekoppelt ist, welcher Freilauf (203a) eine Rückstellung des Betätigungsmechanismus (200) von der zweiten Stellung in die erste Stellung ohne gleichzeitige Rückstellung des Fangmechanismus (100) von der betätigten Stellung in die unbetätigte Stellung ermöglicht.
Fangvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Fangmechanismus (100) eine selbstverstärkende Bremseaufweist.
Fangvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Betätigungsmechanismus (200) einen Hebelmechanismus oder ein Koppelgetriebe (202, 203, 204) aufweist.
Fangvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einer Energiespeichereinrichtung zum Bestromen des Elektromagneten (400) im Falle eines Ausfalls einer externen Stromversorgung.
Fangvorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Druckspeicher (205) eine Feder, insbesondere Zugfeder oder Druckfeder, oder einen pneumatischen oder hydraulischen Druckspeicher aufweist.
Verfahren zum Auslösen einer Fangvorrichtung (10) für eine Aufzugsanlage, wobei ein Elektromagnet (400) bestromt wird, um ein magnetisches Feld eines Permanentmagneten (301) soweit zu schwächen, dass ein mittels des Permanentmagneten (301) unbetätigt gehaltener Fangmechanismus (100) der Fangvorrichtung (10), der dazu ausgebildet ist, im betätigten Zustand eine Bewegung eines Fahrkorbs der Aufzugsanlage abzubremsen, betätigt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Fangmechanismus (100) von einem unter Druck stehenden Druckspeicher (205) betätigt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei zum Enttätigen des Fangmechanismus (100) der Druckspeicher (205) unter Druck gesetzt und anschließend von dem Permanentmagneten (301) in dem unter Druck stehenden Zustand gehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13, 14 oder 15, wobei eine Fangvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgelöst wird.