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Die
Erfindung betrifft ein Dachfenster, insbesondere Schwingflügel-Dachfenster,
mit einem Blendrahmen und einem Flügelrahmen, der mittels gelenkig
an ihm angeordneter Hilfsrahmenprofile um eine Schwingachse schwenkbeweglich
gelagert ist, wobei sich die Schwingachse horizontal und etwa im mittleren
Bereich am Fensterflügel
befindet, und mit einer eine Schwinghilfe bildenden Federvorrichtung, die
teleskopartig ausgebildet ist.
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Aus
dem deutschen Gebrauchsmuster 74 16 262 ist bekannt, bei einem Schwingflügel-Dachfenster
eine Federvorrichtung vorzusehen, die zwei Schwenkarme aufweist,
welche mit ihrem einen Ende schwenkbar am Blendrahmen befestigt
sind und deren andere Enden an Hilfsrahmenprofilen angreifen, die
einerseits schwenkbeweglich am Blendrahmen und andererseits schwenkbeweglich
am Flügelrahmen
gelagert sind. Die Federvorrichtung übt beim Entriegeln des Fensters
eine Aufstellkraft auf das jeweilige Hilfsrahmenprofil aus, so daß dies ohne große Kraftanstrengung
um die Schwingachse am Blendrahmen verschwenkt werden kann und somit das
Verbringen des Flügelrahmens
in eine Schwingöffnungsstellung
unterstützt.
Bei dieser Schwingöffnungsstellung
handelt es sich nicht nur um eine Belüftungsstellung, sondern sie
läßt auch
auf einfache Weise eine Außenglasreini gung
zu, da der Flügelrahmen
derart weit um die Schwingachse verschwenkt werden kann, daß die Außenglasfläche dem
Rauminneren zugewandt ist.
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Ferner
sind Dachfenster bekannt, die als Klappfenster ausgebildet sind,
das heißt,
der Fensterflügel
ist im Bereich des oberen Blendrahmen-Querprofils schwenkbar gelagert.
Eine Schwingachse ist nicht vorhanden.
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Klappschwingfenster
weisen sowohl eine Schwingachse als auch eine Klappachse auf, das heißt, sie
ermöglichen
sowohl eine Schwingöffnungsstellung
als auch eine Klappöffnungsstellung.
Die vorliegende Erfindung ist sowohl bei Schwingflügel-Dachfenstern
als auch bei Klappschwingflügel-Dachfenstern
realisierbar.
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Bei
einem bekannten, einen Blend- und einen Flügelrahmen aufweisenden Dachfenster
der eingangs genannten Art des deutschen Gebrauchsmusters 74 16
262 ist eine teleskopartige Federvorrichtung als Schwinghilfe schwenkbeweglich
am Blendrahmen befestigt. Eine Kolbenstange der Federvorrichtung
wirkt in bestimmten Winkelstellungen des Flügelrahmens mit diesem zusammen.
Es besteht der Nachteil, daß im
Anfangsöffnungsbereich die
Federvorrichtung nur eine relativ kleine Kraftkomponente für die Öffnungsbewegung
aufbringen kann, da die Wirklinie der Federvorrichtung einen spitzen Winkel
mit der Längserstreckung
des jeweiligen Hilfsrahmenprofils einschließt. Wird zur Lösung dieses Problems
eine Federvorrichtung mit stärkerer
Federkraft einge setzt, so wird zwar die Anfangsöffnungsbewegung besser unterstützt, jedoch
im Zuge der weiteren Öffnungsbewegung
eine zu große Öffnungskraft
auf den Fensterflügel
ausgeübt,
so daß sich
dieser unkontrolliert weit öffnet.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Dachfenster der
eingangs genannten Art anzugeben, das über seinen Schwingöffnungsbereich
eine verbesserte Unterstützung
des Öffnungsbeginns
aufweist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß die
Federvorrichtung mit einem Ende am Flügelrahmen schwenkbeweglich
befestigt ist und mit einem anderen Ende mit dem Blendrahmen zusammenwirkt,
daß die
Federvorrichtung mindestens eine Hauptfeder und mindestens eine
Zusatzfeder aufweist, daß die
Hauptfeder über
den gesamten Stellweg der Federvorrichtung und die die Stellkraft
der Hauptfeder unterstützende
Zusatzfeder nur über
einen Abschnitt des Stellwegs wirkt, und daß die Hauptfeder entweder als
eine einen Zylinder und eine Kolbenstange aufweisende Gasdruckfeder oder
in der Bauart einer Gasdruckfeder ausgebildet ist, wobei letztere
als elastisches Element eine in einem Zylinder angeordnete, mechanische
Druckfeder aufweist, die sich mit ihrem einen Ende an einer Zylinderwand
und mit ihrem anderen Ende an einer axial verschieblich im Zylinder
gelagerten Kolbenstange abstützt,
wobei die Zusatzfeder jeweils die eine Betätigungsstange bildende Kolbenstange
umgibt. Durch den Einsatz mindestens zweier Federn, von denen die
eine über den
gesamten Stellweg und die andere nur über einen Abschnitt des Stellwegs
wirkt, wird die Schwingöffnungsbewegung – je nach
Drehwinkelstellung – unterschiedlich
stark unterstützt.
Die Anordnung ist vorzugsweise derart getroffen, daß beide Federn,
deren Kräfte
sich addieren, während
der Anfangsöffnungsbewegung
wirksam sind. Ist eine bestimmte Öffnungsstellung erreicht, so
endet die Unterstützung
der Zusatzfeder, so daß nur
noch die Hauptfeder über
den weiteren Stellweg wirksam ist. Im Bereich, in dem nur die Hauptfeder
wirkt, hat der Fensterflügel
bereits eine Drehposition eingenommen, in der – aufgrund des Verschwenkens
der Federvorrichtung – eine
entsprechend vergrößerte Kraftkomponente
für die Öffnungsbewegung
zur Verfügung
gestellt wird. Die Hauptfeder weist eine teleskopartig axial verlagerbare
Betätigungsstange
auf. Eine derartige, platzsparende Ausgestaltung eignet sich besonders
für die
Unterbringung im Bereich des jeweiligen Seitenholms des Flügelrahmens.
Die Hauptfeder ist eine Gasdruckfeder, die einen Zylinder und eine
Kolbenstange aufweist. Es ist jedoch auch möglich, daß anstelle des Gasdruckraums
eine mechanische Druckfeder eingesetzt ist, daß also die Hauptfeder in der
Bauart einer Gasdruckfeder ausgebildet ist, jedoch als elastisches
Element eine mechanische Druckfeder, insbesondere eine Schraubendruckfeder
aufweist. Diese befindet sich in einem Zylinder und stützt sich
mit ihrem einen Ende an einer Zylinderwand und mit ihrem anderen
Ende an einer Kolbenstange ab, die axial verschieblich im Zylinder gelagert
ist. Die Zusatzfeder umgibt die Betä tigungsstange. Die Wirklinien
von Hauptfeder und Zusatzfeder fallen zusammen, das heißt, die
beiden Federn liegen auf einer Linie besonders platzsparend einander
zugeordnet. Insbesondere ist dies gegeben, wenn die Betätigungsstange
die Zusatzfeder durchdringt und/oder die Zusatzfeder die Betätigungsstange
umwendelt, sofern es sich bei der Zusatzfeder um eine Schraubendruckfeder
handelt. Der von der Zusatzfeder unterstützte Abschnitt des Stellwegs
wirkt während
der Anfangsöffnungsbewegung
des Fensterflügels.
Damit unterstützt
die Zusatzfeder die Hauptfeder nur im Anfangsöffnungsweg des Fensterflügels. Dies
hat die bereits vorstehend erwähnte
Wirkung, daß aufgrund
der erhöhten
Federkraft, von der durch die geometrischen Verhältnisse jedoch nur eine kleine
Komponente die Öffnungsbewegung
des Fensters unterstützt,
eine optimale Öffnungshilfe
für das
Fenster, insbesondere das Wohndachfenster, geschaffen ist. Aufgrund
der Erfindung ist es daher mit sehr einfachen Mitteln möglich, das
Wohndachfenster gegen die Schwerkraft in der jeweils gewünschten Öffnungsposition
zu halten.
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Die
Zusatzfeder kann auch als Tellerfeder ausgebildet sein. Vorzugsweise
sind mehrere Tellerfederelemente vorgesehen, die zur Bildung eines
Federpakets hintereinander geschaltet sind. Die Tellerfederelemente
weisen jeweils einen Durchbruch auf, der von der Betätigungsstange
durchsetzt wird. Auf diese Art und Weise werden die Tellerfederelemente geführt und
durch ihr Aufreihen auf der Betätigungsstange
ist das Federpaket gebildet.
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Besonders
einfach ist die Ausgestaltung, wenn sich die Zusatzfeder mit einem
Ende am Zylinder abstützt.
Dieses Abstützen
erfolgt vorzugsweise an der äußeren Zylinderstirnwand,
die der Kolbenstange zugewandt ist. Das andere Ende der Zusatzfeder
wirkt vorzugsweise mit einem auf der Kolbenstange befestigten Anlageelement
zusammen. Dieses Zusammenwirken erfolgt stets dann, wenn die Federvorrichtung
relativ stark gespannt ist. Entspannt sie sich weiter, so entfernt
sich das Anlageelement von der Stirnwand des Zylinders derart, daß der Abstand
zwischen diesen beiden Elementen größer als die Baulänge der
entspannten Zusatzfeder ist, so daß sie keine Wirkung mehr entfaltet.
Dies bedeutet, daß nur
noch die Hauptfeder der Federvorrichtung die Öffnungsbewegung des Wohndachfensters
unterstützt.
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Ferner
ist es vorteilhaft, wenn das Anlageelement axial verstellbar auf
der Kolbenstange angeordnet ist. Durch diese Möglichkeit läßt sich die Zusatzfeder mehr
oder weniger stark spannen beziehungsweise die Position der Abstützung ihres
entsprechenden Endes einstellen, so daß individuell eine Kalibrierung,
beispielsweise in Abhängigkeit
von der Dachneigung und/oder dem Flügelgewicht des Dachfensters,
erfolgen kann.
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Ferner
ist es vorteilhaft, wenn das andere, mit dem Blendrahmen zusammenwirkende
Ende ein freies Ende ist, das mit einem Gegenlager des Blendrahmens
zusammenwirkt. Das freie Ende kann im Zuge eines wei ten, um seine
Schwingachse erfolgenden Öffnens
des Fensters vom Blendrahmen abheben. In dieser Stellung ist es
nicht mehr erforderlich, daß die
Federvorrichtung unterstützend
wirkt.
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Die
Zusatzfeder kann kürzer
als die Länge der
ausgefahrenen beziehungsweise im wesentlichen ausgefahrenen Kolbenstange
sein. In der Anfangsöffnungsbewegung
des Fensterflügels
ist die ausgefahrene Länge
der Kolbenstange noch relativ klein, das heißt, die sich auf der Kolbenstange
befindliche Zusatzfeder wirkt unterstützend zur Hauptfeder. Im Zuge
der Öffnungsbewegung
des Fensters fährt die
Kolbenstange weiter aus, bis zu dem Punkt, in dem die Länge der
Kolbenstange beziehungsweise die Länge zwischen dem Zylinder und
dem Anlageelement größer wird
als die Länge
der entspannten Zusatzfeder. Dies bedeutet, daß die Zusatzfeder die Hauptfeder
nicht mehr unterstützt.
Anschließend – wenn das
Fenster noch weiter geöffnet
wird – wirkt dann
nur noch die Hauptfeder.
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Die
Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
und zwar zeigt:
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1 ein
Dachfenster in Schwingöffnungsstellung,
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2 das
Dachfenster der 1 in noch weiter geöffneter
Schwingstellung,
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3 eine
schematische Detailansicht einer als Federvorrichtung ausgebildeten Öff nungshilfe des
sich in geschlossener Stellung befindlichen Dachfensters,
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4 das
Dachfenster der 3 in weiter geöffneter
Schwingöffnungsstellung,
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5 das
Dachfenster der 4, jedoch in noch weiter geöffneter
Stellung und
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6 eine
Detailansicht einer Zusatzfeder nach einem besonderen Ausführungsbeispiel
der Federvorrichtung.
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Die 1 zeigt
ein Dachfenster 1 in Seitenansicht, das sich in geöffneter
Schwingposition befindet. Das Dachfenster 1 ist als Klapp-Schwingflügel-Dachfenster
ausgebildet. Es weist einen Blendrahmen 2 und einen Flügelrahmen 3 auf.
Der für
den Einbau in eine nicht dargestellte Dachhaut vorgesehene Blendrahmen 2 besitzt
zwei parallel zueinander beabstandet verlaufende Längsholme 4 und
zwei ebenfalls parallel beabstandet zueinander verlaufende Querholme 5.
Entsprechend ist der Flügelrahmen 3 mit
zwei parallel beabstandet zueinander verlaufenden Längsholmen 6 sowie
zwei parallel beabstandet zueinander verlaufenden Querholmen 7 ausgestattet.
Mittels eines Betätigungsgriffs 8,
der am unteren Querholm 7 des Flügelrahmens 3 angeordnet
ist, läßt sich
das Dachfenster 1 manuell betätigen. Den oberen, etwa hälftigen
Abschnitten 9 der beiden Längsholme 6 des Flügelrahmens 3 sind
Hilfsrahmenprofile 10 zugeordnet, die am Blendrahmen 2 im Bereich
des oberen Querholms 5 um eine horizontale Achse 11 und am
Flügelrahmen 3 um
eine horizontale Achse 12 schwenkbar gelagert sind.
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Befindet
sich der Flügelrahmen 3 in
Schließstellung,
so liegen die Hilfsrahmenprofile 10 parallel auf den Längsholmen 6 auf
und sind in dieser Position fixiert. Wird der Betätigungsgriff 8 in
Klappposition verschwenkt, so bleiben die Hilfsrahmenprofile 10 mit den
Längsholmen 6 parallel
gekoppelt, und es ist ein Verschwenken des Flügelrahmens 3 um die
Achse 11 in Klappstellung möglich. Wird der Betätigungsgriff 8 in
Schwingposition verlagert und das Fenster geöffnet, so wird die in der 1 gezeichnete
Stellung eingenommen. In dieser liegt eine Entkopplung der Hilfsrahmenprofile 10 von
den Längsholmen 6 des Flügelrahmens 3 vor,
so daß diese
um die Achse 12 in eine Winkelposition zueinander gelangen,
wobei die Hilfsrahmenprofile 10 um die Achse 11 einen
Winkel Ó zum
Blendrahmen 2 einnehmen und der Flügelrahmen 3 um die
Achse 12 relativ zu den Hilfsrahmenprofilen 10 verschwenkt
ist. Die Achse 12 bildet somit eine Schwingachse, die es
erlaubt, maximal etwa eine 180°-Drehung
des Flügelrahmens 3 vorzunehmen,
wodurch die Außenseite
des Flügelrahmens 3 dem
Blendrahmen zugekehrt wird, so daß beispielsweise die Außenseite
der Verglasung vom Raum her gereinigt werden kann. Zur Führung der Schwingbewegung
des Flügelrahmens 3 am
Blendrahmen 2 sind Führungszapfen 13 vorgesehen,
die an den Längsholmen 6 des
Flügelrahmens 3 angeordnet
sind und in Längsführungen 14 an
den Längsholmen 6 des
Blendrahmen 2 angreifen. An jedem Längsholm 6 des Flügelrahmens 3 ist
schwenkbeweglich um eine Achse 15 jeweils eine Federvorrichtung 16 angeordnet,
die eine Schwinghilfe 17 bildet. Alternativ ist es auch
möglich,
daß eine
derartige Federvorrichtung 16 nur an einem der Längsholme 6 des
Fensterflügels 1 angeordnet
ist. Die Federvorrichtung 16 ist als axial wirkendes Federelement, nämlich als
Teleskopfederelement 18 ausgestaltet, so daß entgegen
einer Rückstellkraft,
die durch das Gewicht des Fensterflügels bewirkt ist, das Bestreben
besteht, möglichst
eine maximale Länge
einzunehmen. Das Teleskopfederelement 18 weist ein Gehäuse 19 auf,
in dem sich eine nicht dargestellte Schraubendruckfeder befindet.
Vom Gehäuse 19 geht
axial eine feststehende Stütze 20 aus,
die ein freies Ende 21 aufweist. Das freie Ende 21 bildet
ein erstes Ende 22 der Federvorrichtung 16. Auf
dem der Stütze 20 gegenüberliegenden
Ende des Gehäuses 19 tritt
eine axial bewegliche Betätigungsstange 23' aus, die eine
Kolbenstange 23 bildet, welche mittels der nicht dargestellten,
sich innerhalb des Gehäuses 19 befindlichen
Schraubendruckfeder axial in Austrittsposition vorgespannt ist.
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Alternativ
zur Ausbildung der Federvorrichtung 16 als mit Schraubendruckfeder
versehene mechanische Einrichtung ist auch möglich, daß die Federvorrichtung eine
Gasdruckfeder aufweist, wobei der Zylinder der Gasdruckfeder von
dem Gehäuse 19 und
die Betätigungsstange 23' von der Kolbenstange 23 der
Gasdruckfeder gebildet ist.
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Am
Ende der Kolbenstange 23 befindet sich ein Kolbenstangenkopf 24,
der ein zweites Ende 41 der Federvorrichtung 16 bildet,
wobei der Kolbenstangenkopf 24 mittels der Achse 15 schwenkbeweglich
am zugehörigen
Längsholm 6 des
Fensterflügels 3 gelagert
ist. Die Kolbenstange 23 kann in axialer Richtung in das
Gehäuse 19 ein-
beziehungsweise aus dem Gehäuse 19 ausfedern.
Das freie Ende 21 ist vorzugsweise verrundet ausgebildet.
Es wirkt in der Öffnungsphase
des Flügelrahmens 3 mit
einem Gegenlager 25 zusammen, das am zugehörigen Längsholm 4 des
Blendrahmens 2 angeordnet und vorzugsweise nach Art einer
Gelenkpfanne 26 ausgebildet ist, in die das freie Ende 21 lösbar eingreift. Dies
ist in der 1 ersichtlich.
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Aufgrund
der sich im Gehäuse 19 befindlichen,
nicht näher
dargestellten Schraubendruckfeder oder -nach dem erwähnten anderen
Ausführungsbeispiel-
aufgrund der Ausbildung des Gehäuses
als Zylinder einer Gasdruckfeder, in dem sich ein mit der Kolbenstange 23 verbundener
Kolben bewegt, wird eine Hauptfeder 27 der Federvorrichtung 16 ausgebildet.
Diese Hauptfeder 27 wirkt über die gesamte Ausfahrlänge der
Kolbenstange 23. Bei einem Vergleich der 1 und 2 ist
ersichtlich, daß die Ausfahrlänge begrenzt
ist, daß also
ab einem bestimmten Öffnungswinkel
des Flügelrahmens 3 das freie
Ende 21 der Federvorrichtung 16 aus dem Gegenlager 25 austritt.
Der Hauptfeder 27 ist eine Zusatzfeder 28 zugeordnet.
Aus den Figuren ist ersichtlich, daß die Zusatzfeder 28 als
Schraubendruckfeder 29 ausgebildet ist, die die Kolbenstange 23 umwendelt.
Alternativ sind jedoch auch andere Ausgestaltungen der Zusatzfeder
denkbar, zum Beispiel als mechanische Feder, die parallel zur Hauptfeder
angeordnet ist oder als Gasdruckfeder. Gemäß der 3 bis 5 ist
ersichtlich, daß die
Kolbenstange 23 im Bereich ihres Kolbenstangenkopfes 24 ein
Außengewinde 30 aufweist,
auf das ein mit Innengewinde 31 versehenes Anlageelement 32 aufgeschraubt ist.
Durch Verdrehen des Anlageelements 32 läßt sich dessen axiale Lage
auf der Kolbenstange 23 verstellen. Die Zusatzfeder 28 ist
derart auf der Kolbenstange 23 angeordnet, daß sie sich
zwischen der Stirnseite 33 des Gehäuses 19 und dem Anlageelement 32 befindet,
das heißt,
daß sich
die Zusatzfeder 28 mit einem Ende 34 am Zylinder 19 und
mit dem anderen Ende 35 an dem Anlageelement 32 abstützt. Diese
Abstützung
erfolgt jedoch nur über
einen Abschnitt des gesamten Stellwegs der Federvorrichtung 16.
Ist die Federvorrichtung 16 relativ stark zusammengedrückt, so
wirken daher Hauptfeder 27 und Zusatzfeder 28 gemeinsam,
das heißt,
die Federvorrichtung weist eine erhöhte Federkraft auf. Ist die
Kolbenstange 23 relativ weit aus dem Gehäuse 19 ausgetreten,
so hat sich das Anlageelement 32 entsprechend weit von
der Stirnseite 33 des Gehäuses 19 entfernt.
Ist diese Entfernung größer als
die Länge der
Zusatzfeder 28 in ihrem entspannten Zustand, so wirkt die
Zusatzfeder 28 nicht mehr, das heißt, die Hauptfeder 27 wird
nicht mehr unterstützt,
so daß die Hauptfeder 27 allein
die weitere Ausfahrbewegung der Kolbenstange 23 bis in
die Endposition bewirkt.
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Aus
der 6 ist ersichtlich, daß die Zusatzfeder 28 auch
von einzelnen Tellerfederelementen 36 gebildet sein kann,
die jeweils mittels eines Durchbruchs auf die Kolbenstange 23 aufgereiht
sind. Die einzelnen Tellerfederelemente 36 können auch
zusammenhängend
aneinander ausgebildet sein. Insgesamt wird dadurch eine Tellerfeder 37 gebildet,
die die in 6 nicht dargestellte Hauptfeder
unterstützt. Die
axial federnden Tellerfederelemente 36 sind aus elastischem
Material, beispielsweise aus Federstahl oder aus elastischem Kunststoff
oder dergleichen, hergestellt.
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Es
ergibt sich folgende Funktion: Aus der 3 ist ersichtlich,
daß sich
das Dachfenster in geschlossener Stellung befindet. In dieser Stellung
ist die Federvorrichtung 16 maximal axial zusammengeschoben,
das heißt,
sie befindet sich in vorgespannter Stellung, in der sich das freie
Ende 21 an dem Gegenlager 25 abstützt. Wird
der Betätigungsgriff 8 von einer
Bedienperson in Schwingposition bewegt und das Dachfenster 1 geöffnet, so
wird diese Öffnungsbewegung
durch die Federkraft der Federvorrichtung 16 unterstützt, wobei
der Anfangsöffnungsweg,
also ein Abschnitt des gesamten Stellwegs, von den von der Hauptfeder 27 und
von der Zusatzfeder 28 aufgebrachten Kräften unterstützt wird.
Da die beiden Federn 27 und 28"parallel geschaltet" sind, addieren sich
die Federkräfte
und unterstützen
die Öffnungsbewegung
entsprechend stark, was deshalb besonders günstig ist, weil die die Öffnungsbewegung
unterstützende
Kraftkomponente der Gesamtanordnung aufgrund der nur geringen Schräglage der Längsachse
der Federvorrichtung relativ zur Längserstreckung der Längsholme 4 entsprechend
klein ist. Wird das Dachfenster 1 im Zuge des Öffnungsvorgangs
weiter verstellt, so wird die Position gemäß der 4 erreicht,
die eine Ausfahrstellung der Betätigungsstange 23' zeigt, in der
die Zusatzfeder 28 maximal entspannt ist, das heißt gerade
ihre Wirkung aufhört.
Wird das Dachfenster 1 noch weiter geöffnet, beispielsweise bis in
die Position der 5, so ist ersichtlich, daß die Zusatzfeder 28 eine
Länge aufweist,
die kleiner ist als der Abstand der Stirnseite 33 vom Anlageelement 32,
das heißt,
es wirkt nur noch die Hauptfeder 27, die eine entsprechend
kleinere Kraft auf den Flügelrahmen 3 ausübt, was
jedoch aufgrund der jetzt günstigeren
Hebelverhältnisse
zu einer ausgewogenen Abstützung
führt.
Die günstigeren
Hebelverhältnisse
haben sich deshalb eingestellt, weil sich der zwischen der Längsachse
der Federvorrichtung 16 und der Längserstreckung der Längsholme 6 eingeschlossene
Winkel vergrößert hat.
Wird das Dachfenster 1 noch weiter geöffnet, beispielsweise bis in
die Position der 2, so wirkt die Federvorrichtung 16 nicht
mehr unterstützend,
da ihr freies Ende 21 aus dem Gegenlager 25 austritt. Dieses
ist gewollt, da in der weit geöffneten
Position keine Unterstützung
durch die Federvorrichtung 16 notwendig ist.