DE848151C

DE848151C - Ringmuehle zum Mahlen von breiigem oder aufgeschwemmtem Mahlgut, z. B. Fasermasse

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Publication number: DE848151C
Application number: DEW252A
Authority: DE
Original assignee: GUIDO WENZEL DIPL ING
Current assignee: GUIDO WENZEL DIPL ING
Priority date: 1949-11-01
Filing date: 1949-11-01
Publication date: 1952-09-01

Description

Ringmühle zum Mahlen von breiigem oder aufgeschwemmtem Mahlgut, z. B. Fasermasse

I>ie l'rflndung betrittt Mühlen rnit einem Treib-

stern auf senkrrchter Treibachse inmitten einer

Mahltrommel und mit Nlalilwalzeri, deren Achsen

arn band des Treibsterns gehaltert sind, so daß

sie auf der Innenwand (hfahlbahn) der Mahl-

trotttirrcl rollend getrieben werden. Solche Mühlen,

deren Mahldruck durch die Fliehkraft der kreisend

rollenden @lahlkiirl>er erregt sein kann und deren

Mahlalt vorwiegend Quetschakt ist, sind geeignet

auch turn Aufbereiten von breiigem N-lahlgut, z. B.

der Faserutasse zur 1 lerstellung von Papier,

Pappe. Platten od. dgl.

Beim Eintragen von breiigern Mahlgut wie auch

Leint \lahl,t;ang selbst sind Hätifelungen auf der

Mahlbahn unvermeidlich. Sie verursachen @us-

schläge, d. h. Stöße auf die überrollenden Mahl-

körper und Stoßpressungen auf das Mahlgut. Stöße

und Stoßpressungen sind nachteilig nicht nur für

die Achsen und Lager der Mühle, sondern auch für

empfindliches Fasermahlgut. Sie wirken besonders

schädlich, wenn das Nfahlwerkzeug mehr oder we-

niger starr mit den Walzenkörpern verbunden ist,

weil Stöße von großen Massen, wie sie den Walzen-

körpern anhaften, unnachgiebig empfangen werden.

Die Stoßpressung ist der Stützdruck des "Mahl-

werkzeugs bei der zentripetalen Stoßbeschleuni-

gung seiner 1'riiglieitsmasse und von deren Größe

abhängig. -

Von dieser 1,--rl:enntiiis ausgehend, ist es das Hauptziel der Erfindung, die Mahlwalzen bzw. deren Achskörper mit exzentrisch beweglichen Ringen (Mahlringen) zu beschirren, die der wechselnden Dicke des Mahlgutes auf der Rollbahn (Malilbalin) frei rollend und ausschwingend folgen können, so daß nicht starre ivlahlw,alzen, sondern eigenbewegliche Mahlringe im Rollkontakt mit der Mahlbahn sind. Die Mahlringe sind mit Abstand voneinander gespurt, also queraxial geführt, auf einem drehbeweglichen Achskörper exzentrisch beweglich gehaltert. In dieser Halterung sind die Mahlringe schwingbeweglich. Sie stellen sich im Betriebszustand im zentrifugalen Pendelhang ein; sie folgen rollend der Fliehkraft und ausschwingend den zentripetal gerichteten Stoßbeschleunigungen, die ihnen beim Überrollen von Häufelungen erteilt werden. Zur Lösung dieser mehrfachen Aufgabe sind Spurkränze, die am Hohlrand nabenartig verdickt sind, auf den Achskörpern der -Mahlwalzen aneinandergereiht, so daß die Naben der Spurkränze sich berühren, die Kranzränder aber voneinander distanziert sind. Damit sind Spurrillen zwischen den Spurkränzen hergestellt und darin die N.lahlringe eingesetzt. Um die Mahlringe exzentrisch beweglich und sicher zu haltern, ist ihre Ilohlweite größer als der Grunddurchmesser der Spurrillen, aber kleiner als der Außendurchmesser der Spurkränze. Mit den Achskörpern kreisend rollen die Mahlringe auf der Innenwand der iVlahltrommel, wobei sie mit ihrem Ilohlrand auf der Sohle der Spurrillen hängend gestützt sind. Damit die rollenden Mahlringe im Stiitzliang auf den Achskörpern wälzbeweglich sind, sind diese drehbeweglich angeordnet. Dazu sind die Walzenachsen entweder am Treibstern selbst drelibew#eglich gelagert oder am Treibstern fest gehaltert und mit drehbeweglicher Achshülse überzogen, auf welcher die Spurkränze befestigt sind.

Mit exzentrisch beweglich gehalterten Mahlringen kann die Mahlung nach Erfordernis in dünner oder dicker Konsistenz und Schicht des Mahlgutes auf der Rollbahn vollzogen werden, ohne daß dadurch die Mahlpressung wie bei statisch angepreßten Mahlwalzen unkontrollierbar veränderlich ist.
Der Wirkakt der -Mühle ist vorwiegend Quetschakt, der im Rollkontakt der Mahlringe auf der N-tahltrommel zustande kommt. ,I)as Mahlgut zwischen dem Rollrand der Mahlringe einerseits und der Rollbahn der Mahltrommel andererseits bei großer Rollgeschwindigkeit sicher erfaßt, auch wenn es sich im Zustand flüssiger Aufschwemmung befindet. Dies ist ein Fortschritt der Mahltechnik, weil aufgeschwemmtes Mahlgut in beliebig dünner Schicht auf der Mahltrommel sich auftragen läßt, so daß der Reibungskoeffizient und damit der Kraftaufwand beim Mahlen klein ist. Ein Fortschritt ist es auch, weil der fast unmittelbare Kontakt zwischen I\-Iahlring und Mahltrommel einen harten, wirkungsvollen Quetschakt zur Folge hat. Diese Wirkung ist noch dadurch gesteigert, daß beim Quetschakt auch Schubkräfte, als Folge des Rollschlupfes auf das zwischen \lahli-iiig und Rollbahn erfaßte Mahlgut wirksam sind. Druck- und Schubakt zugleich ausgeübt, begünstigen die Trennung der Faserbündel in den :\l ittelamellen, womit es gelingt, auch Lignocellulose, z. B. Grobschliff, in fließender Aufschwemmung zu zerfasern.
Für den Schubakt sind rauhe, griffige Kontaktflächen der Mahlringe und Mahlbahn dienlich. Dazu können die NIahltroinniel auf der Rollbahn wie auch die Mahlringe am Rollrand z. B. geriefelt oder aus natürlich rauliem Werlatoff, z. 13. Korund, hergestellt sein.
Der Schubakt ist um so wirksamer, je größer der Rollschlupf zwischen den Nfahlringen und der Rollbahn ist. Der Rollschlupf wird begünstigt z. B. durch Lücken (Nuten) ini Rollrand der Mahlringe, durch welche ihr Haftkontakt mit der Rollbahn unterbrochen wird.
Gemäß der Erfindung ist ein uneinheitliches Verhältnis der Durchmesser der einzelnen Mahlringe zu denen der Rollbahn vorgeschlagen, z. 13. derart, daß die Mahlringe gleichen Durchmesser haben, die Mahltrommel aber kegelförmig ist, oder daß Mahlringe mit verschiedenem Durchmesser auf demselben Achskörper gereiht sind. Daraus ergeben sich unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten der Mahlringe, die sich in gesteigertem Rollschlupf ausgleichen.
Damit dieser Ausgleich nicht in vergrößertem Wälzschlupf der Mahlringe in den Spurrillen vor sich gehen kann, sind Mittel angewendet, durch die die frikative Haftung zwischen diesen Wälzkontaktflächen verstärkt ist, etwa dadurch, daß sie mit Friktionsbelag, z. 13. Guniini. Superpolyamide od. dgl., bekleidet sind. Die Friktion an den \X'älzkontaktflächen ist erfindungsgemäß noch gesteigert dadurch, daß die ?Mahlringe oder Spurkränze im Bereich des Wälzkontaktes, d. 1i. im Wälzsitz keilartig profiliert und, wenn niitig, auch geriefelt oder gezahnt sind. Der Friktionshelag ist Tiber den Wälzsitz hinaus bis zum Rand des Spurkranzes erstreckt und ist damit Gleitfläche für die aufliegenden Mahlringe.
Dem Gleitverschleiß ist bei nassem 'Mahlgut vorgebeugt dadurch, daß die Gleitflächen von der feuchten Innenluft naß beschlagen, d. h. geschmiert werden.
Die Mahlringe mit kleinerem Durchmesser rollen mit verstärktem Schlupf, so da13 das Rlahlgut auf der Mahlbahn von ihnen pflügend verdrängt wird. Der Schlupf kann zum einseitigen Verdrängen des Mahlguts z. B. in der Durchsatzrichtung nutzbar gemacht werden. Dazu ist der Rollrand der I1lahlringe geneigt zur Ringebene hergestellt, z. B. wendelförmig oder zwischen :Mahlnuten geschränkt.

Falls bei breiigem i\lalilgut der Durchsatzbewegung auf der Rollbahn nicht auf diese Weise nachgeholfen werden soll, sind gemäß der Erfindung die Mahlringe von Walze zu Walze in der Durchsatzrichtung aus der Vorspur versetzt angeordnet, z. B. um einen Bruchteil der Teilungseinheit der gereihten Mahlringe. Dies hat zur Folge, daß die Breischwaden zwischen den Zfahlringen

von den versetzt folgenden Mahlringen asym-

metrisch überrollt und einseitig, d. 11. in Richtung

des Durchsatzes, fortschreitend verdrängt werden.

Bei \'ersetzullg aus der Torspur, z. 13. u111 ein Drittel

derIciluirgseinhcit, sind die Mahlringe mit jeder

dritten Walze uni eine ganze Teilungseinheit vom

Treibstern abgesetzt und mit jeder vierten Walze

uni eine Teilungseinheit rückversetzt. Hat die

Mühle z. B. fünfzehn Walzen, so ergibt das einen

fünfzehnmaligen SpurNvechsel und einen fünf-

maligen Stufungswechsel je Drehung des Treib-

sterns. Genügt z. B. ein einmaliger Stufungs-

wechsel, so sind die Mahlringe von Walze zu Walze

u111 ein Fünfzehntel oder nach jeder dritten Walze

um ein Fiiriftel oder nach jeder fünften Walze um

ein Drittel der Teilungseinheit aus der Vorspur

zu versetzen. Die Zahl der Stufungswechsel richtet

sich nach der Beschaffenheit des Mahlguts und der

geforderten Durchsatzleistung.

1?s zeigen

Abb. t und 2 den Aufbau der Mühle in axialen

Längs- und Querschnitten,

Abb. 3 und ,4 den Aufbau der @falilwalzen in

axialen Längs- und Querschnitten in größerer Dar-

stellung, wobei jeweils der obere Teil der Schnitt-

ebene radial zur Mühle, der untere Teil der Schnitt-

ebene tangential zur Mühle durch die Walzenachsen

gelegt ist; der untere Teil der Schnittebene zeigt

die Lage der Mahlringe im Betriebszustand; es

zeigt ferner

:1111. 5 Einzelheiten der Form der Mahlringe,

.-11)I1. 6 ein Schema der Versetzung der Mahlringe

aus der Vorspur.

Zu _\111>. r und 2: Die Mahltrommel i ist auf die

Ständer 2 gesetzt, an welchen auch der Iegel-

fiirInige 13oderl 3 gehaltert ist. Der Rand des

Bodens 3 ist krenil)enartig profiliert und bildet

eine Ringschussel zur Aufnahme des von der Mahl-

troniniel t abfallenden Mahlguts. Die senkrechte

Treibachse 4 trugt den Treil>sterri 5. Sie ist ge-

lagert im Sparlager 6, welches auf die Grund-

I11<ltte 7 gesetzt, und ini Halslager 8, welches im

Hals des l>odens 3 gehaltert ist. Das Bandlager 9

auf der Grtiiid1llatte 7 ist das Endlager der waage-

rechtere Antriebswelle to. Von dieser ist die Treib-

achse 4 mittels des Winkelgetriebes i t, 12 an-

getrieben.

Der Treibstern 5 ist am Rande muldenförmig

abwärts gerundet und sternförmig eingebuchtet.

Auf den Rand des Treibsterns 5 sind die Leitstege

13 gesetzt. Diese sind jeweils entlang desjenigen

Randteils der Einbuchtungen des Treibsterns 5

erstreckt, an welchem die Mahlwalzen einwärts

ut11lattfell. Damit ist verhindert, daß das Mahlgut

an dieser Stelle vom Treibstern 5 abgeschleudert

werden kann.

Auf den Leitstegen 13 ruht der Tragring 14.

Er ist finit Kleinnibüchsen 15 hergestellt, welche

konzentrisch zu den Einbuchtungen des Tragrings

14 angeordnet sind.

Zu Abb. 3 u11(1 4: In den Klemmbüchsen 15 sind

die Walzenachsen 16 gehaltert, auf deren freien

Schenkeln Achshülsen 17 drehläufig gelagert und

auf den Bunden 18 am Ende der Schenkel gespurt sind. Die Bandrille i9 für den Bund 18 ist im Walzenboden 20 eingesenkt.

I)ie _lcllsllülsell 17 sind beispielsweise finit Außengewinde hergestellt und darauf die Spurkränze 21, 22 aneinandergereiht, deren Hohlrand verdickt als Nabe und mit Innengewinde hergestellt ist. So sind die Spurkränze 21, 22 außerhalb ihrer Naben distanziert und die Spurrillen 23 gebildet, in welche die Mahlringe 25 eingesetzt sind. Am Übergang zur verdickten Nabe ist den Spurkränzen 21, 22 und damit den Spurrillen ein U- oder V-förmiges Grundprofil gegeben, dem das Profil des Hohlrandes der Mahlringe 25 angepaßt ist. Die Spurkränze 21, 22 oder, falls der jeweilige Werkstoff dies bedingt, die Mahlringe 25 sind im Bereiche der Slltirrillet1 23 mit unstarreni Belag 2.4, z. B. aus abriebfestem Gummi, bekleidet. Der oberste Spurkranz 22 ist zugleich Halter des Dichtrings 26, der Boden 20 zugleich unterster Spurkranz. Der Boden 2o ist am Hohlrand mit Innengewinde hergestellt und damit am Außengewinde der Achshülse 17 gehaltert. Der Sitz des Bodens 2o und des Spurkranzes 22 ist mit Madenschrauben 27 gesichert.
Die beschriebene Aufbaueinheit, bestehend aus der Walzenachse 16, der Achshülse 17, den Spurkränzen 21, 22, <lern Boden 20 und den Mahlringen 25, ist als Mahlwalze bezeichnet.
Die Walzenachsen 16 sind am oberen Ende bei verringertem Durchmesser mit Gewinde hergestellt und durch die Muttern 29 auf die Scheiben 28 und die Büchsen 15 gestützt. Damit sind die Walzenachsen i6 axial einstellbar für stufenweise Versetzung der Nfahlringe 25 aus Gier Vorspur (Abb. 6).
Zu Abb. r und 2: Spritzbleche 3o sind an den Einbuchtungen am Rand des Treibsterns 5 gehaltert und demgemäß profiliert. Das Mahlgut fällt von der Mahltronunel r und den Spritzblechen 30 in die Ringschüssel des Bodens 3 und wird, wenn nicht fließbar, von einem umlaufenden Räumer zur Austragötffnung 31 bewegt. Dieser Räumer besteht aus (lern U-förmig profilierten Räumerring 32, welcher den äußeren Rand der Ringschüssel des Bodens 3 überwölbt und dessen äußerer Schenkel auf Tragrollen 33 gestützt ist. Die Achsen 34 der Tragrollen 33 sind an den Ständern 2 gehaltert. Am inneren Schenkel des Räumerrings 32 sind die Räumerschaufeln 35 angesetzt, welche dem Profil der Ringschüssel des Bodens 3 angepaßt sind.
Der Räurnerring 32 ist mit Außenverzahnung hergestellt. Mit dieser ist im Eingriff das Zahnrad 36 auf der senkrechten Getriebewelle 37, auf deren unterem 1?ilde (las Schneckenrad 38 im Eingriff ist mit der Schneckenverzahnung 39 der Antriebswelle io. Die Getriebewelle 37 ist im Steglager 4o an der Ringschussel des Bodens 3 und im Schneckengehäuse 41 auf der Grundplatte 7 gehaltert.

Das Eintragrohr 42 für das Mahlgut endet über der Ringmulde, die gebildet ist vom Rand des Treibsterns 5 und dem Tragring 14. Die Auslaßöffnungen für (las Mahlgut zu den Mahlwalzen sind

in der Höhe begrenzt vorn Tragring 14, in der

Weite von den Leitstegen 13.

Die Masse von breiigem Nfahlgut, welches mit

fier kinginulde des Treibsterns 5 umläuft, neigt

zlim Haften an den inituinlaufenden "heilen des

Tragrings 14. Um (lies zu verhindern, ist ein nicht

umlaufender Ringschütz .13 vor dem Tragring 1.4

an Schratlbspindeln 44 gehaltert und mit Han(l-

t-;idertt 45 axial verstellbar auf Tragarmen d(1 ge-

stützt, (1;e an der Mahltrommel i befestigt sind.

\tn unteren R;ail(I de, Rillg;clliitz .43 sind elastische

"I@('ilzl"lgeu 47, z. B. aus (iuuiniplatte, vorsprin-

gen(1 <tngeor(lnet. Die 'I'eilzttugen .47 können unter

(1(#t11 Ringschütz .13 bis zu den Leitstegen 13 er-

streckt sein, so daß (las 1lalilgut von ihnen ei-faßt,

zerteilt und beweglich gehalten wird.

111 Abb. 3 Und -3 ist gezeigt, wie der Rollrand

der Mahlringe z5 zur Ringebene geneigt herstell-

bar ist dadurch, daß im Rollrand der Mahlringe

25 Uten 4o eingesenkt und die verbleibenden

liul>l@en .38 aus der hitigebene ,geschriinkt sind.

Claims

PATFNT,t,NSPHÜC1tE: i. Ringmühle zum :Mahlen von breiigem oder aufgeschwemmtem 1\lahlgut, z.13. Fasermasse zur Herstellung von Papier, Pappe, Platten o(1. dgl., bei welcher D'Iahlwalzen mit ihren .Visen am Rand eines Treibsterns mit selik- rechter Treibachse gehaltert und auf der Innen- wand (N'fahlbahn) einer blahltroinmel kreisend getrieben sind, dadurch gekennzeichnet, daß Spurkränze (2i, 22) mit verdickter Nabe auf _\clishülsen (i7) der Walzenachsen (i6) anein- andergereiht, Mahlringe (25) in den Spurrillen (23) zwischen den Spurkränzen (2i. 22) ein- gesetzt urid die 'Mahlringe (25) in der Hohl- weite größer hergestellt sind als der Grund- durchmesser der Spurrillen (23), aber kleiner als der Außendurchmesser der Spurkränze (21, 22). 2. Ringmühle nach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Walzenachsen (16) am ".Cragring (14) in Büchsen (15) gehaltert sind. 3. Ringmühle nach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, daß der Treibstern (5) am Rande ntul<lenf<irmig abwärts gerundet und konzen- trisch zu den Walzenachsen (i6) sternförmig eingebuchtet ist. 4. nach Anspruch i, dadurch ge- keiiiizeicliiiet, daß der Tragring (1d) durch Leit- st:-e (13) vom Rand des Treibsterns (5) ab- -eset"l.t ist. ;. Ringmühle nach Anspruch i, dadurch ge- keutizeichnet, daß die Leitstege (i3) erstreckt sitt(l mindestens entlang demjenigen Randteil der I?inbuchtungen des Treibsterns (5), an t\ elcliein die Mahlwalzen einwärts umlaufen. 6. Ringmühle nach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, daß Spritzbleche (30) im Profil (lci- Einbuchtungen am Rand des Treibsterns (;) ,gehaltert und entlang den Mahlwalzen er- stI'eckt sind.

7. Ringmühle nach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Maliltrommel (i) auf Ständer (2) gesetzt ist, all Welchen der kegel- förmige Boden (3) mit l:reml@enfürtniöem Rand gehaltert ist. B. Ringmühle nach !\nsltruch i, dadurch ge- kennzeichnet, (aß ein U-förmig profilierter Räunierring (32) unter ciei- \lahltroininel ( t ) .auf Tragrollen (33) aul.ierli:illi des Bodens (3) gelagert ist. (g. Ringmühle nach Anspruch i, dadurch ge- l:erinzeichnet, (laß Rätimerschaufeln (35) am inneren Schenkel des It:iuinet-t-i.llgs (32) ange- setzt sind. io. Ritiginiilile nach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, daß der ä uliere Schenkel der R:iumerringe (32) außen verzahnt ist. t t. Ringmühle nach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, daß das Zahnrad (36) auf der Getriebewelle (37) im Eingriff finit der Verzah- nung des Räumerrings (32) und das Schnecken- rad (38) auf der Getriebewelle (37) i111 Eingriff finit der Schneckenverzahnung (3y) der- Ai:- triebswelle (io) angeordnet ist. 12. Ringmühle nach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Getriebewelle (37) im Steglager (4o) am Boden (3) und im Getriebe- gehäuse(41) auf derGrundplatte(7) gehaltertist. 13. 'Ringmühle nach Anspruch r, dadurch ge- kennzeichnet, dalß ein Ringschutz (43) vor dein Tragring (1d) an Schraubspindeln (:1:I) nicht- umlaufend gehaltert und mit Stellrädern (45) auf Tragarmen (j(>) axial verstellbar gestützt ist. 14. Riiiginiihle nach _'\usliruch i, dadurch ge- kennzeichnet, dal3 clastisclie Teilzungen (47), z. Il. aus Gtiitinii, am Rltlgschiitz (.I3) und über seinen unteren kail<l vorsl»-in@rcn(1 llefestigt sill(i. i j3. Ringniüife flach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, da13 der Abstand z\viscben dein jeweils obersten der einheitlich gereihten Mahl- ringe (25) und dein Treil)stern (5) von Walze zu Walze vergr<itiert ist illn einen Bruchteil der Teilungseinheit, fortschreitend bis zti einer ganzen Teilungseinheit. 16. Ringmühle nach Anspruch t , dadurch ge- kennzeichnet, daß die sttifeill\ei_.e Vcrgriil.iertin- des Altstan(les der obersten \lalllrin@;e (25) vom Treibstern (5) jeh@eils iibor eine Teilgruppe von \lahlwalzen erstreckt tind in @teliel»gem Turnus wiederholt ist. 17. IZiti,gniülile nach .\iispruch i. dadurch ge- kennzeichnet, daß die \lahlringe (25) von ver- t schiedenem Durchmesser auf (fier Achshülse (17,) gereiht sind. 18. Ringmühle nach :\uspruch i, dadurch ge- kenit7eiclinet. (laß ini Rollrand der Mahlringe (25) Nuten (4g) eingesenkt und die verbleiben- den Kuppen (48) aus der l-,ingeliene geschriinkt sind. i9. Ringmühle nach :\ltspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, daß die \1alilringe (25) ain Innenrand und entsprechend die Spurrillen (23) U-fcirniig llzw. V-föt-niin prohlici-t sind.

20. Ringliüillle ilacli Anspruch 1. dadurch ge- keinizeichilct, dal3 (1i; Spurkränze (21, 22) inner- halb der Spurrillen (23) mit unstarrem Belag (=4), z. 1i. aus abriebfestem Gumini, bekleidet silal. 21. IZiiiglliiilile nach Anspruch 1, dadurch ge- Iaeiinzeicllnet, dal3 die Mahlringe (25) am Inneil- rand mit uustarrein Belag (2.f), z. B. aus abrieb- festem Gummi. bekleidet sind. z2. Riiiginülile nach Anspruch r, dadurch ge- keiinzeicllllet, (1a131 die Achshülsen (17) 11111

lußenge@@-inde und die Spurkränze (21, 22) in (lci- Nabe mit Innengewinde hergestellt sind. 23. Ringmühle nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet. claß der tellerförmige Boden (20) am fohlrand mit Innengewinde hergestellt und damit auf der Achshülse (17) befestigt ist. 24. Ringmühle nach Anspruch t, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Bundrille (19) für den Bund (18) der Walzenachse (16) zwischen der Achshülse (17) und (lein Boden (20) eingesenkt ist.