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Vorrichtung zur Wiedergabe von flächenhaften oder körperlichen Modellen in bildgleicher oder spiegelbildlicher Form
Es sind bereits Vorrichtungen zur gleichzeitigen Anfertigung mehrerer übereinstimmender Zeichnungen und Scbriftstücke bekannt, die einen mit zwei oder mehreren Schreib- oder Zeichenstiften oder Federn versehenen, die Seite eines Gelenkparallelogramms bildenden Stab enthalten und bei welcher die diesen
Stiften oder Federn gegenüberstehende Seite durch einen mit dieser fest verbundenen Stab zwischen Rollen geradlinig geführt wird. Es ist weiters bekannt, die Stifte oder Federn derart anzuordnen, dass sie alle gleichzeitig abgehoben werden können, wobei die Schreib- oder Zeichenstifte oder Federn mittels durch Schrauben regulierbaren Federdruckes niedergedrückt wurden.
Weiters ist es bekannt, ein solches Gelenkparallelogramm etwa senkrecht auf die Schreibunterlage od. dgl. bewegbar zu machen.
Mit diesen bekannten Vorrichtungen konnte jedoch nur eine bildgleiche Wiedergabe erreicht werden, überdies waren sie für die Wiedergabe von körperlichen Modellen nicht geeignet.
Die Erfindung setzt sich zum Ziel, eine Vorrichtung zur Wiedergabe von flächenhaften oder körperlichen Modellen in bildgleicher oder spiegelbildlicher Form zu schaffen, bestehend aus mindestens einem Pantographen mit zwei Stangen, die mit an ihren Enden angelenkten Armen gelenkig miteinander verbunden sind, wobei die eine Stange an ihrem Ende eine zum Abtasten des Modells dienende Spitze und die andere an ihrem Ende ein aus einer Spitze, einem Fräser od. dgl.
bestehendes Wiedergabeorgan trägt, und erreicht dies dadurch, dass die beiden um in einem festen Abstand voneinander angeordnete Lager schwenkbaren Stangen zur bildgleichen Wiedergabe mit Hilfe der Arme in diesem festen Querabstand miteinander verbindbar sind und zur spiegelbildlichen Wiedergabe zwei längs einer in der Mitte zwischen den beiden Stangen liegenden Führung verschiebbare Schlitten vorgesehen sind, von denen jeder mit einem Paar V-förmig angeordneter Arme gelenkig verbunden ist, welche an die an den Stangen angelenkten Arme anschliessbar sind, wobei die gesamte Anordnung zur dreidimensionalen Wiedergabe um eine waagrecht liegende Querachse schwenkbar und längs einer horizontalen, zur Querachse senkrecht stehenden Führung verschiebbar ist.
Vorteilhafterweise wird der Pantograph auf einem Wagen angeordnet, der oben an einer mittels Kugellagern auf zwei Längsträgern der Vorrichtung gleitenden Tragplatte um eine Achse schwenkbar angelenkt ist, die parallel zu der die beiden festen Stützpunkte miteinander verbindenden Achse verläuft.
Besonders zweckmässig ist es, wenn die Vorrichtung einen das Modell tragenden Schlitten und einen das wiederzugebende Stück oder diese Stücke tragenden Schlitten enthält und dass diese beiden Schlitten mikrometrisch und voneinander unabhängig bewegbar sind, u. zw. in lotrechter Richtung einzeln durch eigens dazu bestimmte Einstellräder, in der Längsrichtung aber gemeinsam durch ein gemeinsames Einstellrad, wobei wenigstens einer der beiden Schlitten zwecks rascher Einstellung des Modells in bezug auf das bzw. die zu bearbeitenden Stücke mittels zusätzlicher Einstellräder od. dgl. mikrometrisch und unabhängig vom andern in zwei aufeinander senkrecht stehenden Richtungen, d. h. längs und quer, bewegbar ist.
In der Zeichnung sind zwei verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt, u. zw. stellen die Fig. 1 bis 5 eine erste Ausführungsform und die Fig. 6-9 eine zweite Ausführungsform dar. Hiebei ist Fig. 1 eine Vorderansicht der Vorrichtung, Fig. 2 eine teilweise Seitenansicht des auf seiner Unterseite den Pantographen tragenden Wagens, Fig. 3 eine Draufsicht auf den Pantographen in der Stellung zur bildgleichen Wiedergabe, Fig. 4 ebenfalls eine Draufsicht auf den Pantographen, jedoch in der Stellung zur spiegelgleichen Wiedergabe, und Fig 5 zeigt schematisch die Stellung des Pantographen zur spiegelgleichen Wiedergabe Fig. 6 ist eine Vorderansicht einer abgeänderten Ausführungsform, die die gleichzeitige Wiedergabe des Modells in mehreren Gleichstücken ermöglicht, Fig.
7 ist eine Draufsicht auf das diese Wiedergabe ermöglichende Viereck in der Stellung für bildgleiche Wiedergabe, Fig. 8 zeigt dasselbe wie Fig. 7, jedoch in der Stellung für spiegelbildliche Wiedergabe, und Fig. 9 zeigt in grösserem Massstab eine Einzelheit der Vorrichtung nach Fig. 6.
Die in den Fig. 1-5 dargestellte erste Ausführungsform der erfindungsgemäss ausgebildeten Vorrichtung enthält ein Traggestell für einen Schlitten 2, auf dem sowohl das wiederzugebende Modell 3 als
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auch der Gegenstand 4 befestigt werden können, auf dem das Modell bildgleich oder spiegelbildlich wiedergegeben werden soll. Das Traggestell enthält oben in seiner Längsrichtung X-Y, also parallel zum Schlitten 2, zwei Längsträger 21 (siehe auch Fig. 2), längs welcher mittels Kugellagern 20 die Grundplatte 10
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graphen trägt.
An den beiden Hauptseiten 26, 27 sind einander entgegengesetzt an den einander entsprechenden Enden einerseits eine zur Abnahme der Umrisse des Modells 3 dienende Spitze S und anderseits eine zur bildgleichen oder spiegelbildlichen Wiedergabe des Modells 3 auf dem Gegenstand 4 bestimmte Fräse F angeordnet.
Falls man das Modell bildgleich kopieren will, u. zw. im Massstab l : l, wird das Viereck gemäss der Darstellung in Fig. 3 angeordnet, d. h. es werden einerseits die Arme 28 und 29 und anderseits die Arme 30 und 31 miteinander verbunden, so dass die Querabstände EG und CD den feststehenden Querabständen AB = d zwischen den beiden Stützpunkte der Hauptarme 26, 27 entsprechen. Folgt man mit der Spitze S den Umrissen des Modells, dann folgt die Fräse F genau den Bewegungen dieser Spitze und man erhält eine bildgleiche Wiedergabe im Massstab l : l, wie dies bei der Wiedergabe durch gewöhnliche Pantographen der Fall ist.
Will man jedoch das Modell spiegelbildlich wiedergeben, dann braucht man nur die Arme gemäss Fig. 4 anzuordnen. Man verbindet in diesem Fall die Arme 28 und 29 mit V-förmigen Armen 28'
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drehbarund 31 mit zwei V-förmigen Armen 30'bzw. 31'verbunden werden, die in einem Punkt L am Schlitten 41 des Wagens angelenkt sind. Dabei können die beiden Schlitten 40 und 41 axial und voneinander unabhängig in Richtung der Achse X-Y gleiten, so dass die Hauptarme eine Winkelstellung zueinander annehmen können, wie dies in Fig. 5 schematisch dargestellt ist. Bewegt man also beispielsweise die Spitze S nach links, dann verschiebt sich die Fräse F nach rechts und umgekehrt, wodurch eine spiegelbildliche Wiedergabe des Modells erreicht wird.
Der Wagen 7 (Fig. 1 und 2) ist schwingbar auf der Welle 33 parallel zur Querachse A-B (Fig. 3 und 4) gelagert, so dass damit Tiefenbewegungen der Fräse F während der Arbeit ermöglicht werden.
Die Ausführungsform der Vorrichtung gemäss den Fig. 6-9 ähnelt jener gemäss den Fig. 1-5 mit dem Unterschied, dass das Traggestell an Stelle eines Schlittens zwei Schlitten 2 und 2'gleitbar trägt, wobei der Schlitten 2 zur Aufnahme des Modells 3 und der Schlitten 2'zur Aufnahme des bzw. der wiederzugebenden Gegenstände 4 dient. Die beiden Schlitten 2 und 2'können unabhängig voneinander in lotrechter Richtung mikrometrisch verschoben werden, u. zw. dienen dazu Einstellräder 12 und 13 und an sich bekannte Übertragungsorgane, die auf Stützen 5 und 6 einwirken. Letztere können dann mittels eines weiteren Einstellrades 14 gemeinsam in der Längsrichtung verschoben werden.
Diese gleichzeitige Bewegung der beiden Schlitten 2 und 2'gestattet es, während der Schlitten 10 ortsfest verbleibt, äusserst nahe beieinander sowohl über das Modell 3 als auch über den zu bearbeitenden Gegenstand 4 hinwegzufahren und sowohl das Modell 3 als auch den oder die zu bearbeitenden Gegenstände 4 analog zu verschieben, ohne deren Anordnung zu verändern.
Der das Modell 3 tragende Schlitten 2 kann weiters rechtwinkelige Bewegungen durchführen, was durch
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möglichen Einstellung, d. h. zur Anordnung des Modells 3 analog jener des bzw. der zu bearbeitenden Gegenstände 4.
Selbstverständlich können die Drehknöpfe 18 und 19 anstatt am Schlitten 2 für das Modell 3 auch am Schlitten 2'für die Gegenstände 4 angebracht sein.
Zur Ausschaltung des durch Abnützung entstehenden Spieles in den Kugellagern 20 für die Tragplatte 10 trägt das Traggestell einen Deckel 11, unter dem die Tragplatte 10 auf über die ganze Länge verteilten und zwischen Gleitschienen 211 und 212 bzw. 213 und 214 angeordneten Kugeln oder Walzen gleitet (siehe auch Fig. 9). In diesen Gleitschienen sind Längsnuten vorgesehen, die eine solche Form aufweisen, dass sie die Kugeln oder Walzen geordnet und vollständig aufnehmen, wobei Kugelkäfige oder Walzenkörbe zur Sicherung der richtigen Lage der Kugeln bzw. Walzen vorgesehen sein können. Bei der Bewegung der Tragplatte 10 entsteht also ausschliesslich rollende Reibung.
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zahl von wiederzugebenden Gegenständen gestattet.
Wünscht man also eine bildgleiche Wiedergabe, dann ordnet man die Arme 28, 29, 30 und 31 gemäss Fig. 7 an, d. h. dass die Querabstände CD den Querabständen AB zwischen den beiden Stützpunkten entsprechen, an denen die Hauptarme 26 und 27 drehbar gelagert sind.
Ausser diesem erwähnten Hauptviereck sind noch eines oder mehrere sekundäre, danebenliegende Vierecke vorhanden u. zw. je nachdem, ob man gleichzeitig zwei oder mehrere Gegenstände wiedergeben will. In diesem Fall muss der Stützpunkt A der gemeinsame Stützpunkt des ersten, d. h. des Hauptviereckes, und des zweiten, d. h. des anliegenden Viereckes, sein. Der Stützpunkt Al muss sowohl mit dem zweiten als auch mit dem dritten Viereck gemeinsam sein usw. Den Stützpunkt E müssen sowohl das Hauptviereck als auch das danebenliegende, d. h. das zweite Viereck, gemeinsam haben und den Stützpunkt Ei müssen das zweite und das dritte Viereck gemeinsam haben usw.
Die Stützpunkte C, Ci und C2 usw. können unter-
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einander auch nicht verbunden sein, was aber nur dazu dienen würde, die Steifheit des Systems zu ver- grössern.
Falls man von einem einzigen Modell mehrere spiegelbildliche Exemplare wiedergeben will, muss die Anordnung nach Fig. 8 getroffen werden. In diesem Fall werden die Arme 28, 29, 30 und 31 mit Armen 28', 29', 30' und 31'der beiden Schlitten 40 und 41 verbunden, wie dies bereits oben im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform ausführlich beschrieben wurde. Das zweite, das dritte und die nachfolgenden Vierecke bleiben dagegen in bezug auf die Darstellung nach Fig. 7 unverändert.
Zu bemerken ist, dass die Abstände H-H und L-L (siehe Fig. 8) untereinander gleich sein müssen.
Die Grösse k dieser Abstände kann beliebig, auch mit Null gewählt werden. Wie schon bei der Beschreibung der ersten Ausführungsform erklärt worden ist, können die beiden Schlitten 40 und 41 unabhängig voneinander axial in Richtung der Achse X-Y gleiten, u. zw. derart, dass die Hauptarme veränderliche Winkel zueinander einnehmen können. Wenn man die dem Umriss des Modells folgende Spitze beispielsweise nach links bewegt, dann bewegt sich die Fräse F und gegebenenfalls auch die weiteren Fräsen Fi, und F3 nach rechts und umgekehrt, wodurch eine spiegelbildliche Wiedergabe erfolgt.
Es besteht auch die Möglichkeit, den hinteren Teil des Hauptparallelogramms, d. h. den Schlitten 41 samt den beiden Armen 30'und 31', wegzulassen. Vorteilhafterweise werden diese Teile jedoch nicht weggelassen, besonders wenn eine bildgleiche Wiedergabe erwünscht ist (Fig. 7), da diese Teile die Steifheit des Systems vergrössern.
Die erfindungsgemäss ausgestaltete Vorrichtung gestattet es, eine Mehrzahl von Arbeiten in ganz geringer Zeit und mit äusserster Genauigkeit auszuführen. Ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen, kann natürlich beispielsweise die Form der verschiedenen Teile, wie z. B. der Arme, der Schlitten, der Lager usw., verändert werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Wiedergabe von flächenhaften oder körperlichen Modellen in bildgleicher oder spiegelbildlicher Form, bestehend aus mindestens einem Pantographen mit zwei Stangen, die mit an ihren Enden angelenkten Armen gelenkig miteinander verbunden sind, wobei die eine Stange an ihrem Ende eine zum Abtasten des Modells dienende Spitze und die andere an ihrem Ende ein aus einer Spitze, einem
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horizontalen, zur Querachse senkrecht stehenden Führung (21) verschiebbar ist.
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Device for reproducing two-dimensional or physical models in identical or mirror-image form
There are already devices for the simultaneous production of several corresponding drawings and scribed pieces are known, which are provided with two or more pens or pens or springs, the side of a joint parallelogram forming rod and in which these contain
Pins or springs opposite side is guided in a straight line by a rod firmly connected to this between rollers. It is also known to arrange the pens or springs in such a way that they can all be lifted off at the same time, the writing or drawing pens or springs being depressed by means of spring pressure adjustable by screws.
It is also known to make such a joint parallelogram movable approximately perpendicularly to the writing pad or the like.
With these known devices, however, it was only possible to achieve a reproduction of the same image; moreover, they were not suitable for the reproduction of physical models.
The aim of the invention is to create a device for reproducing two-dimensional or physical models in the same or mirror-image form, consisting of at least one pantograph with two rods which are articulated to one another with arms hinged at their ends, one rod being attached at its end a tip used to scan the model and the other at its end a tip, a milling cutter or the like.
existing display organ carries, and achieves this in that the two rods pivotable about bearings arranged at a fixed distance from each other can be connected to each other for image reproduction with the help of the arms in this fixed transverse distance and for mirror-image reproduction two along one in the middle between the two rods Lying guide displaceable carriages are provided, each of which is articulated with a pair of V-shaped arms which can be connected to the arms hinged to the rods, the entire arrangement being pivotable about a horizontal transverse axis and along a horizontal axis for three-dimensional reproduction , is displaceable to the transverse axis perpendicular guide.
The pantograph is advantageously arranged on a carriage which is pivotably articulated about an axis parallel to the axis connecting the two fixed support points to a support plate sliding on two longitudinal beams of the device by means of ball bearings.
It is particularly useful if the device contains a carriage carrying the model and a carriage carrying the piece or pieces to be reproduced and that these two carriages can be moved micrometrically and independently of one another, and the like. zw. in the vertical direction individually by specially designed dials, but in the longitudinal direction together by a common dial, with at least one of the two carriages od for the purpose of quick setting of the model with respect to the piece or pieces to be processed by means of additional dials. micrometrically and independently of the other in two mutually perpendicular directions, d. H. longitudinally and transversely, is movable.
In the drawing, two different embodiments of the subject invention are shown schematically, u. Between FIGS. 1 to 5 a first embodiment and FIGS. 6-9 a second embodiment. Here, FIG. 1 is a front view of the device, FIG. 2 is a partial side view of the carriage carrying the pantograph on its underside, FIG 3 is a top view of the pantograph in the position for image-like reproduction, FIG. 4 is also a top view of the pantograph, but in the position for mirror-image reproduction, and FIG. 5 shows schematically the position of the pantograph for mirror-image reproduction. FIG. 6 is a front view a modified embodiment which enables the model to be reproduced simultaneously in several identical pieces, Fig.
7 is a plan view of the rectangle enabling this reproduction in the position for identical reproduction, FIG. 8 shows the same as FIG. 7, but in the position for mirror-image reproduction, and FIG. 9 shows, on a larger scale, a detail of the device according to FIG. 6.
The first embodiment of the device designed according to the invention, shown in FIGS. 1-5, contains a support frame for a carriage 2 on which both the model 3 to be reproduced as
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also the object 4 can be attached on which the model is to be reproduced with the same image or in mirror image. The support frame contains at the top in its longitudinal direction X-Y, that is to say parallel to the slide 2, two longitudinal members 21 (see also FIG. 2), along which the base plate 10 is supported by means of ball bearings 20
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graph wears.
On the two main sides 26, 27 opposite to each other at the mutually corresponding ends on the one hand a point S serving to take the outlines of the model 3 and on the other hand a milling cutter F intended to reproduce the same image or mirror image of the model 3 on the object 4 are arranged.
If you want to copy the model with the same image, u. Between the scale 1: 1, the square is arranged according to the representation in FIG. H. on the one hand the arms 28 and 29 and on the other hand the arms 30 and 31 are connected to one another so that the transverse distances EG and CD correspond to the fixed transverse distances AB = d between the two support points of the main arms 26, 27. If you follow the outlines of the model with the tip S, the milling machine F follows the movements of this tip exactly and you get a picture-like reproduction on a scale of 1: 1, as is the case with reproduction by ordinary pantographs.
However, if you want to reproduce the model in mirror image, you only need to arrange the arms as shown in FIG. In this case, the arms 28 and 29 are connected with V-shaped arms 28 '
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rotatable and 31 with two V-shaped arms 30 'or. 31 ', which are articulated at a point L on the slide 41 of the carriage. The two carriages 40 and 41 can slide axially and independently of one another in the direction of the axis X-Y, so that the main arms can assume an angular position with respect to one another, as is shown schematically in FIG. 5. If, for example, the tip S is moved to the left, the milling cutter F moves to the right and vice versa, whereby a mirror-image reproduction of the model is achieved.
The carriage 7 (Fig. 1 and 2) is swingably mounted on the shaft 33 parallel to the transverse axis A-B (Fig. 3 and 4), so that depth movements of the milling cutter F are made possible during work.
The embodiment of the device according to FIGS. 6-9 is similar to that according to FIGS. 1-5, with the difference that the support frame instead of a carriage carries two carriages 2 and 2 ′ in a slidable manner, the carriage 2 for receiving the model 3 and the carriage 2 ′ serves to receive the object or objects 4 to be reproduced. The two carriages 2 and 2 'can be moved micrometrically in the vertical direction independently of one another, and the like. between. Adjustment wheels 12 and 13 and known transmission organs that act on supports 5 and 6 are used for this purpose. The latter can then be shifted together in the longitudinal direction by means of a further adjusting wheel 14.
This simultaneous movement of the two carriages 2 and 2 'allows, while the carriage 10 remains stationary, to pass extremely close to one another over both the model 3 and the object 4 to be processed and both the model 3 and the object or objects to be processed 4 can be moved analogously without changing their arrangement.
The carriage 2 carrying the model 3 can also carry out right-angled movements, which is achieved by
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possible setting, d. H. for the arrangement of the model 3 analogous to that of the object or objects 4 to be processed.
Of course, the rotary knobs 18 and 19 can also be attached to the slide 2 ′ for the objects 4 instead of the slide 2 for the model 3.
To eliminate the play in the ball bearings 20 for the support plate 10 caused by wear, the support frame carries a cover 11, under which the support plate 10 slides on balls or rollers distributed over the entire length and arranged between slide rails 211 and 212 or 213 and 214 ( see also Fig. 9). Longitudinal grooves are provided in these slide rails which have such a shape that they receive the balls or rollers in an orderly and complete manner, with ball cages or roller cages being provided to ensure the correct position of the balls or rollers. When the support plate 10 is moved, only rolling friction occurs.
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number of objects to be reproduced.
So if you want a picture-identical reproduction, then you arrange the arms 28, 29, 30 and 31 according to FIG. H. that the transverse distances CD correspond to the transverse distances AB between the two support points at which the main arms 26 and 27 are rotatably mounted.
In addition to this main quadrilateral mentioned, there are also one or more secondary quadrilaterals lying next to it. depending on whether you want to display two or more objects at the same time. In this case, support point A must be the common support point of the first, i.e. H. of the main quadrilateral, and the second, d. H. of the adjacent square. The support point Al must be common to both the second and the third quadrilateral, etc. The support point E must be both the main quadrilateral and the adjacent, i.e. H. the second square, have in common and the base egg must have the second and third square in common, etc.
The support points C, Ci and C2 etc. can be
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not be connected to each other, which would only serve to increase the rigidity of the system.
If one wants to reproduce several mirror-image copies of a single model, the arrangement according to FIG. 8 must be made. In this case, the arms 28, 29, 30 and 31 are connected to arms 28 ', 29', 30 'and 31' of the two carriages 40 and 41, as has already been described in detail above in connection with the first embodiment. The second, third and subsequent quadrilaterals, on the other hand, remain unchanged with respect to the representation according to FIG.
It should be noted that the distances H-H and L-L (see FIG. 8) must be equal to one another.
The size k of these distances can be chosen arbitrarily, including zero. As has already been explained in the description of the first embodiment, the two carriages 40 and 41 can slide axially in the direction of the axis X-Y independently of one another, u. zw. Such that the main arms can assume variable angles to each other. If the tip following the outline of the model is moved to the left, for example, then the milling cutter F and possibly also the further milling cutters Fi and F3 move to the right and vice versa, which results in a mirror image reproduction.
There is also the possibility of the rear part of the main parallelogram, i.e. H. to omit the carriage 41 including the two arms 30 'and 31'. Advantageously, however, these parts are not omitted, especially if an image-identical reproduction is desired (FIG. 7), since these parts increase the rigidity of the system.
The device designed according to the invention makes it possible to carry out a large number of jobs in a very short time and with extreme accuracy. Without departing from the scope of the invention, for example, the shape of the various parts, such as. B. the arms, the slide, the bearing, etc., can be changed.
PATENT CLAIMS:
1. Device for the reproduction of two-dimensional or physical models in the same or mirror-image form, consisting of at least one pantograph with two rods which are articulated with each other with arms hinged at their ends, one rod at its end serving to scan the model Point and the other at its end one from a point, one
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horizontal guide (21) which is perpendicular to the transverse axis can be displaced.