DE2912047A1

DE2912047A1 - Vorschubmechanismus fuer ein anzeigeteil einer uhr

Info

Publication number: DE2912047A1
Application number: DE19792912047
Authority: DE
Inventors: Mamoru Miyasaka
Original assignee: Suwa Seikosha KK
Current assignee: Suwa Seikosha KK
Priority date: 1978-03-30
Filing date: 1979-03-27
Publication date: 1979-10-11
Also published as: US4282592A; JPS6045834B2; GB2020859A; GB2020859B; JPS54130068A

Description

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Vorschubmechanismus für ein Anzeigeteil einer Uhr

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine elektronische Analogkalenderuhr und insbesondere einen Vorschubmechanismus gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Es sind seit langem Analogkalenderuhren bekannt, die Datum und Tag anzeigen können. Bei kleinen Uhren, wie Armbanduhren wird jedoch noch kein Datumseinstellmechanismus eingebaut, der das Monatsende automatisch berücksichtigt, da ein solcher Mechanismus kompliziert ist, Platzprobleme aufwirft und noch nicht die erforderliche Zuverlässigkeit aufweist. Damit wird bei Armbanduhren am Ende eines Monats mit 30 Tagen eine Datumskorrektur von Hand notwendig. Diese manuelle Korrektur ist insofern nachteilig, weil die Armbanduhr während der Datumskorrektur angehalten werden und erneut die exakte Zeit eingestellt werden muß. Wird die Korrektur vergessen, dann zeigt die Uhr ein falsches Datum an. Bei der vollelektronischen Flüssigkristalldigitaluhr ist gewöhnlich eine

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Datumseinstellvorrichtung vorgesehen, die bei dem Kalenderanzeigesystem das Monatsende automatisch berücksichtigt. Aus diesem Grund besteht auch die Forderung eines solchen automatischen Datumseinstellsystems für eine Analogkalenderuhr.

Aufgabe dieser Erfindung ist es, durch Kombination einer elektronischen Schaltung und einer Kalendervorrichtung ein automatisches Datumseinstellsystem für das Monatsende verfügbar zu machen.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird durch ein Ausführungsbeispiel anhand von 13 Pig· näher erläutert. Es zeigen

Pig. 1 eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform

der Erfindung,
Pig. 2 eine Querschnittsansicht der Ausführungsform nach

Pig. 1,
Pig. 3 bis 12 Teilansichten von oben, die die Arbeitsweise

des erfindungsgemäßen Mechanismus verdeutlichen. Pig. 13 ein Blockschaubild einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung.

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Wie aus den Fig., insbesondere den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, weist ein Datumsring bzw. eine Datumsscheibe 1 eine Zahnung 3 auf, in die ein Datumsfinger 2 eingreift, ferner eine teilweise Zahnung 4, einen konvexen Abschnitt 5 an der Peripherie der Scheibe und Datumszeichen 6, die auf der oberen Seite der Scheibe aufgedruckt sind. Mit einem von einem nicht dargestellten Schrittmotor zum Veiterbewegen des Stundenzeigers angetriebenen Stundenrad 8 steht ein Datumstreibrad 7 in Eingriff, das so angeordnet ist, daß der Datumsfinger 2 und ein Tagesfinger 9 die Datumsscheibe 1

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bzw. einen Tagesstern/mit einer Tagesscheibe alle 24 Stunden weiterbewegen. Ein teilweise gezahnter Daturnsvorschubtrieb 11 ist mit einer Welle 13 eines Rotors 12 verbunden und greift in die obenerwähnte Zahnung 4 des Datumsrades und in die Zahnung des Datumstreibrades 7 ein. Der Rotor 12 enthält einen Permanentmagneten, der von einem Stator 15 mit einer Spule 14 umgeben ist. Bei der beschriebenen Ausführungsform weist der Rotor 12 zwei Magnetpole auf. Normalerweise befindet sich der Datumsvorschubtrieb 11 in der in Fig. 1 dargestellten Ruheposition, wenn der Stator durch die Spule 14 nicht magnetisiert wird. Wird die Spule erregt, dann dreht sich der ROtOr₇ um den Datumsvorschubtrieb 11 in die in Fig. 6 dargestellte Position zu bringen. Diese Operation beruht auf dem Arbeitsprinzip des bekannten Schrittmotors für eine Uhr. Der Motor ist als ein zweiter Motor ausgebildet, wenn ein Motor für den Antrieb der Zeiger als erster Motor vorgesehen ist.

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Schaltfedern 16 und 17 sind gesondert elektrisch mit einer in den Pig. nicht dargestellten Sirhaltung verbunden und gegenüber der Platte 18 isoliert. Wenn die Kontaktspitzen am vorderen Ende des elastischen Bereiches der Schaltfedern bei einer Drehung des Datumsrades mit dem konvexem Abschnitt 5 in Berührung kommen, dann werden an die Schaltung Signale abgegeben. Der Abstand zwischen den Berührungssteilen der Schaltfedern entspricht nahezu einer Schrittweite der Datumsscheibe. Der konvexe Bereich der Datumsscheibe erstreckt sich über deren Umfang um eine Länge, die einer Teilung entspricht. Damit schalten die Schaltfedern 16 und 17 die elektronische Schaltung in 3 Zuständen in die Position "EIN"· (1): Nur die Spitze der Schaltfeder 16 ist in Berührung mit dem konvexen Abschnitt 5» (2): Die Spitzen beider Schaltfedern 16 und 17 sind in Kontakt mit dem konvexen Abschnitt 5; und (3)? Nur die Spitze der Schaltfeder 17 ist in Kontakt mit dem konvexen Abschnitt 5·

Es wird nun die gegenseitige Beziehung zwischen den Datumszeichen 6 der Datumsscheibe 1, der teilweisen Zahnung 4, dem konvexen Abschnitt 5» dem Datumsvorschubtrieb 11 und den Schaltfedern 16 und 17 erläutert. Wird in der das Datum anzeigenden öffnung 19 (Fig. 4) der 29. Tag angezeigt, dann hat der Endzahn der teilweisen Zahnung 4 der Datumsscheibe die Position erreicht, in der der Endzahn in Eingriff mit

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dem .Datumsvorschubtrieb 11 kommen kann, während die Schaltfeder 16 in Berührung mit dem konvexen Abschnitt 5 kommt. (siehe Fig. 5 und 6).

Falls sich die beiden Schaltfedern 16 und 17 mit dem konvexen Abschnitt 5 in Berührung befinden, wird der 30. Tag in der das Datum anzeigenden öffnung angezeigt (siehe Fig. 9 und 10). Falls nur noch die Schaltfeder 17 mit dem konvexen Abschnitt 5 in Berührung ist, wird in der das Datum anzeigenden öffnung der 31. Tag angezeigt (siehe Fig. 11 und 12). Wenn weder die Schaltfeder 16 noch die Schaltfeder 17 mit dem konvexen Abschnitt 5 in Berührung steht, wird der 1. Tag angezeigt und die teilweise Zahnung 4 kommt mit dem Datumsvorschubtrieb 11 außer Eingriff.

Es wird nun der Einstellmechanismus erläutert. Eine Aufzugwelle 20 kann mittels eines Stellhebels 21 und einer Stellhebelfeder 22 mit einem Klickgeräusch in verschiedenen Positionen in axialer Richtung zum Einrasten gebracht werden. Ein Joch 23 verschiebt,abhängig von der Position des Stellhebels 21,einen Kupplungstrieb 24, der entweder mit einem Aufzugstrieb 25 oder einem (Zeiger) Stellrad 40 in Eingriff gebracht oder in eine Position gebracht werden kann, in der er weder mit dem Aufzugtrieb 25 noch mit dem Stellrad 40 in Eingriff steht. Ein Datumszwischenrad 26 steht mit dem Aufzugtrieb 25 und einem Übertragungsrad 28 in Verbindung, das einen Nicken 27 aufweist. Eine Hebelfeder 29 drückt in

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einer Richtung auf den Nocken 27. Ein mit der elektronischen Schaltung verbundener Schalter JO, der gegenüber der Platte isoliert ist, erstreckt sich in den Bereich der Ortskurve des Nockens 27« Deshalb wird der Schalter 30 gebogen und kommt in Berührung mit einem Schalterstift 31» um die elektronische Schaltung in den EIN-Zustand zu bringen, wenn sich der Nocken dreht. Dieser Schaltvorgang wird dazu verwendet, den laufenden Monat einzuspeichern, wie dies im folgenden näher beschrieben werden wird.

Nachdem der Kupplungstrieb 24 mit dem Aufzugtrieb 25 durch Herausziehen der Aufzugswelle 20 in Singriff gebracht worden ist, wird die Aufzugwelle im Uhrzeigersinn gedreht, um das Übertragungsrad 28 zu drehen, wodurch sich der Nocken 27 dreht und die Hebelfeder 29 nach oben stößt. Unmittelbar nachdem die Spitze des Nockens 27 den anliegenden nach unten drückenden Abschnitt der Hebelfeder 29 passiert hat, dreht sich der Nocken 27 augenblicklich und in diesem Augenblick wird der Schalter 30 mit dem Schaltstift 31 in Berührung gebracht , so daß die Schaltung in den Zustand ¹EIN" geschaltet wird. Dieser Vorgang wiederholt sich und die elektronische Schaltung speichert den Monat entsprechend der Anzahl der Klick- bzw. Rastgeräusche. Die Tages- und die Datumsanzeige werden durch Betätigen eines nicht dargestellten Tages-Datums-Korrekturmechanismus eingestellt, in^dem die Aufzug-

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welle bis zur Tages-Datums-Korrekturposition herausgezogen wird. Wird die Aufzugwelle 20 in die Normalposition zurückgedrückt, dann rücken alle 24 Stunden der Datumsfinger 2 und der Tagesfinger 9 die Datumsscheibe bzw. den Tagesstern mit der Tagesscheibe um eine einem Tag entsprechende Teilung weiter.

Am 28. Tag des Monats (siehe Fig. 3) beginnt der Datumsfinger 2 etwa um 22 Uhr die Datumsscheibe 1 (Fig. 1) vorzurücken. Wenn, wie in Fig. 4 dargestellt, der 29. Tag um 12 Uhr nachts angezeigt wird, kommt die Schaltfeder 16 mit dem konvexen Abschnitt der Datumsscheibe 1 in Berührung und schaltet die elektronische Schaltung in den Zustand "EIN", wodurch die Schaltung beurteilt, um welchen 29· Tag eines Monats es sich handelt. Ist es der 29· Tag des Februar, dann wird an die Spule 14 ein Impuls abgegeben, um den Rotor 12 im Uhrzeigersinn zu drehen, so daß auch der Datumsvorschubtrieb 11 gedreht wird. Der Rotor 12 wird veranlaßt, sich um 180° zu drehen, da er zwei Magnetpole aufweist, er wird jedoch vor der magnetisch ausgeglichenen Position angehalten, da ein Zahn des Datumsvorschubtriebs 11 gegen einen Zahn des Datumstreibrades 7 stößt, bevor der Rotor 12 eine 180° Drehbewegung ausgeführt hat. Der Rotor 12 wird damit durch den Stator 15 in eine Drehung im Uhrzeigersinn gedrängt, Demzufolge kommt der Datumsvorschubtrieb 11 mit dem Datumstreibrad 7 in Eingriff und außerdem mit der teilweisen Zahnung 4 der Datums-

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scheibe 1, wenn sich das Datumstreibrad 7 im Gegenuhrzeigersinn dreht. Die Datumsscheibe 1 wird damit durch die Drehkraft des Datumstreibrades über den Datumsvorschubtrieb 11, wie in Fig. 7 dargestellt, um eine Teilung gedreht, die einem Tag entspricht, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist. In dieser Position wird der Rotor .""angetrieben, um sich einer magnetisch ausgeglichenen Position zu nähern. Unmittelbar nachdem der Datumsvorschubtrieb mit dem Datumstreibrad 7 außer Eingriff kommt, wird der Rotor augenblicklich in eine magnetisch ausgeglichene Position gedreht, so daß der Datumsvorschubtrieb 11 wieder die in Fig. 1 dargestellte Ausgangsposition einnimmt. Es wird nun der 30. Tag angezeigt (Fig. 9) und es befinden sich die beiden Schaltfedern 16 und 17 in Kontakt mit dem konvexen Bereich der Datumsscheibe (Fig. 10). Wenn sich die beiden Schalter in der Position "EIN" befinden, beurteilt die elektronische Schaltung, um welchen 30. Tag eines Monats es sich handelt. Handelt es sich bei dem laufenden Monat um den Februar, dann wird an die Spule 14 ein vorgegebener Impuls geliefert, um den Datumsvorschubtrieb 11 erneut zu drehen, so daß die Datumsscheibe in der gleichen Weise wie bei dem oben beschriebenen Vorgang weitergerückt wird (Fig. 11 und 12). Daraufhin beurteilt die elektronische Schaltung durch die Schaltfeder 17 um welchen 31. Tag eines Monats es sich handelt. Handelt es sich um den Februar, den April, den Juni, den September oder den November, dann wird die Datumsscheibe erneut um eine einem Tag entsprechende

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Teilung weitergerückt, um den ersten Tag des Monats (nicht dargestellt) anzuzeigen. Wenn der konvexe Abschnitt der Datumsscheibe die Schaltfeder 17 verläßt, dann wird der Monatszähler in der elektronischen Schaltung um einen Monat weitergerückt und damit der erste Tag des nächsten Monats angezeigt. Dieser Vorgang des Datumsvorschubs wird gesteuert, indem der in der Speicherschaltung gespeicherte Monat mit dem tatsächlichen Monat verglichen wird, wenn im Fall des und des 31· Tages der Datumsscheibe die Schaltfedern 16 und in den EIN-Zustand gebracht werden. Demgemäß wird am Ende des Februar die Datumsanzeige vom 28. Tag auf den 1. Tag vorgerückt und am Ende jedes Monats mit 30 Tagen, wie dem April vom 30· auf.den 1. Tag. Am Ende jedes Monats mit 31 Tagen bleibt der Datumsvorschubtrieb unbetätigt und die Anzeige wird vom 31· Tag auf den 1. Tag in der gleichen Weise weitergeschaltet, wie bei den üblichen Datumsuhren.

Fig. 13 ist eine schematische Darstellung eines Blockschaubildes einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Eine elektronische Schaltung 33 enthält eine Oszillatorschaltung eines Quarzkristallschwingers 32, eine Teilerschaltung, eine Motortreiberschaltung und einen Monatszähler. Die elektronische Schaltung 33 liefert an den ersten Schrittmotor 34·» der die Zeiger 36, die Datumsscheibe 1 und den Tagesstern 10 mit der Tagesscheibe über das Räderwerk 35 antreibt, Antriebsimpulse. Der zweite Motor 37 treibt ein Verbindungsglied 38 an, das zwischen dem Räderwerk 35 und der Datums-

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scheibe Λ eine Verbindung herstellen oder die Verbindung unterbrechen kann. Die elektronische Schaltung 33 vergleicht die durch einen Einschreibmechanismus 39 übertragene Monatsinformation mit dem durch die Datumsscheibe 1 gelieferten Datumssignal, um an den 2. Motor 37 bei vorgegebenen Monaten ein erforderliches Signal zu geben und durch das Verbindungsglied 38 zwischen dem Räderwerk 35 und der Datumsscheibe 1 eine Verbindung herzustellen, so daß die Datumsscheibe 1 mittels des ersten Motors 34- vorgerückt wird.

¥ie aus dem vorhergehenden folgt, sind grundsätzlich mehrere Systeme zum Übertragen der Antriebskraft der Datumsscheibe vom Räderwerk aus vorgesehen und die elektronische Schaltung wählt das Kraftübertragungssystem bzw. die Kraftübertragungssysteme aus, die eingesetzt werden, um die Kraft zum Weiterbewegen der Datumsscheibe zu übertragen. Mehr im Detail betrachtet, sind ein erster und ein zweiter Antriebsmotor vorgesehen, wobei der erste Motor für den täglichen Vorschub des Kalenderdatums eingesetzt wird, wie das bei den üblichen Armbanduhren der Fall ist und der zweite Motor nur eingesetzt wird, um bei Bedarf das Datumstreibrad und die Datumsscheibe miteinander zu verbinden, nicht aber für den direkten Vorschub der Kaienderanzeige. Demnach sind für den zweiten Motor nur ein kleines Drehmoment und ein kleiner Energieverbrauch erforderlich und dieser Motor kann sehr klein ausgebildet werden. Der zweite Motor kann mit einem Eotor einer

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sehr kleinen Drehmasse ausgebildet werden, so daß die Kalenderarmbanduhr mit einer derartigen automatischen Datumseinstellung am Monatsende stabil gegenüber Störungen ist und eine hohe Zuverlässigkeit aufweist.

Soweit es die konstruktiven Einzelheiten der Erfindung betrifft, wird noch auf folgendes hingewiesen. Der Datumsvorschubtrieb 11 kann aus Plastikmaterial in einer ausgeglichenen Form (mit Gewichtsausgleich) ausgebildet sein, so daß er durch Erschütterungen weniger beeinflußt wird. Um zu verhindern, daß während des Vorgangs der Datumskorrektur (Figi7) der Datumsvorschubtrieb 11 bricht, kann dieser Teil als doppelter Bauteil konstruiert sein oder das Datumskorrekturrad rutschend bzw. mit einer Rutschkupplung ausgebildet sein. Um als Folge einer Erschütterung oder eines Kontaktprellen eine Fehlbetätigung des Schaltersystems zu verhindern, kann eine Prellschutzschaltung vorgesehen werden, die feststellt, ob sich der Schalter im EIN- oder im AUS-Zustand befindet, indem sie ein in regelmäßigen Abständen geliefertes kontinuierliches Signal prüft. Die Feststellung des Tages erfolgt in der Weise wie bei der Verwendung eines Schalters der am Umfang der Datumsscheibe vorgesehen ist und drei Kontaktabschnitte auf der Tagesscheibe aufweist, die dem 29. dem 30. und dem 31. Tag des Monats entsprechen. Anstelle eines mechanischen Schalters, wie er im Zusammenhang mit der Erfindung beschrieben worden ist, kann auch ein kontaktloser Schalter eingesetzt werden, indem ein Material hoher permeabilität

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in geeigneter Weise auf der Datumsscheibe befestigt und auf der Platte der Uhr eine Spule angebracht wird, um das Datum durch eine Änderung der elektrischen Eigenschaft zu erfassen, die abhängt von der gegenseitigen Position zwischen dem Material hoher Permeabilität und der Spule und angibt, ob sich diese in benachbartem Zustand oder in getrenntem Zustand befinden» Durch die Erfindung wird eine Kalenderarmbanduhr einfachen Aufbaus verfügbar gemacht, die eine automatische Datumseinstellung am Monatsende gewährleistet \md nicht nur ein mechanisches System, sondern auch eine elektrische Schaltung enthält und dieses kombinierte System kann nicht nur zum Vorschub einer Kalenderscheibe sondern auch für andere Vorschubmechanismen verwendet werden.

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Leerseite

Claims

BLUMBACH . WESER · BERGEN . KRAMER

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN

Patentconsult Radeckestraße 43 8000 München 60 Telefon (089) 883403/883604 Telex 05-212313 Telegramme Patentconsult Patentconsult Sonnenberger Straße 43 6200 Wiesbaden Telefon (06121) 562943/561998 Telex 04-186237 Telegramme Patentconsult

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KABUSHIKI KAISHA SUWA SEIKOSHA
3-4, 4-chome, Ginza, Chuo-ku, Tokyo, Japan

PATENTANSPRÜCHE

(i/ Vorschubmechanismus für ein Anzeigeteil einer Uhr, insbesondere einer elektronischen Analoguhr mit Kalenderanzeige, der mehrere Kraftübertragungssysteme zum Übertragen der von einer Kraftquelle gelieferten Kraft auf das Anzeigeteil enthält, dadurch gekennzeichnet , daß die Kraftübertragungssysteme (34» 37) entsprechend der Zeitfolge wahlweise eingesetzt werden.

2. Vorschubmechanismus nach Anspruch 1, mit einer Anzeigevorrichtung für eine Kaienderanzeige, die wiederholt mehrere verschiedene Perioden darstellt, gekennzeichnet durch eine Antriebseinrichtung

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München: R. Kramer Dipl.-Ing. · W. Weser Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. · H. P. Brehm Dipl.-Chem. Or. phil. nat. "~ ^"

Wiesbaden: P.G. Blumbadi Dipl.-Ing. * B. Bergen Dipl.-Ing. Dr. jur. · O. Zwirner Dipl.-Ing. Dipl.-W.-Ing.

für den Antrieb der Anzeigevorrichtung durch mehrere Kraftübertragungssysteme, eine Wählvorrichtung zur Auswahl der Kraftübertragungssysteme und ein äußeres Betätigungsglied zum Einstellen wenigstens einer Periode, ferner durch eine Detektoreinrichtung, die wenigstens eine der übrigen Perioden aus der Anzeigevorrichtung bzw. aus der Antriebseinrichtung unterscheidet.

^* Vorschubmechanismus nach Anspruch 1 für eine Uhr, die einen durch mehrere unterschiedliche Kalenderperioden bestimmten Kalender anzeigt, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens eine der Kalenderperioden durch ein äußeres Betätigungsglied einstellbar ist und wenigstens eine der übrigen Kalenderperioden durch einen Teil zum Veiterbewegen der Kalenderanzeigevorrichtung oder durch diese selbst erfaßt wird, um mittels einer elektrischen Schaltung eine der Betriebsarten zum Übertragen einer Antriebskraft auf die Anzeigevorrichtung auszuwählen.

4. Vorschubmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 3i mit einer ersten Antriebseinrichtung, durch die eine Antriebskraft an das Räderwerk zum Weiterbewegen einer Anzeigevorrichtung aus Zeigern und Kalender anlegbar ist, mit einem Verbindungsglied, das mit dieser Anzeigevorrichtung und

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mit dem Räderwerk oder einem Teil dieses Räderwerks in Eingriff oder außer Eingriff gebracht werden kann, mit einer zweiten Antriebseinrichtung durch die dem Verbindungsglied eine zweite Antriebskraft zuführbar ist, sowie mit einer elektronischen Schaltung zum Steuern der ersten und der zweiten Antriebseinrichtung, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzeigevorrichtung durch die erste Antriebseinrichtung angetrieben wird, wenn das Verbindungsglied mit der Anzeigevorrichtung und dem Räderwerk bzw. dem betreffenden Teil des Räderwerks durch die zweite Antriebseinrichtung in Eingriff gebracht ist.