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Die
Erfindung betrifft eine zur Gattung der Mehrkopfstickmaschinen gehörende Stickmaschine nach
dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Bei
den industriell genutzten Stickmaschinen gibt es im Wesentlichen
zwei Maschinentypen, nämlich
Schiffchenstickmaschinen mit horizontal bewegbaren Nadeln zur Bearbeitung
großflächiger,
langgestreckter Stoffbahnstücke
und endloser Stoffbahnen, und Mehrkopfstickmaschinen mit vertikal
bewegbaren Nadeln, wobei diese Maschinen auch als Greiferstickmaschinen
bezeichnet werden. Sie dienen zum Bearbeiten von Stoffzuschnitten
oder auch dem gleichzeitigen Besticken mehrerer kleiner Stoffeinzelteile.
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Aus
der
DE 196 40 335
A1 ist der prinzipielle Aufbau einer Mehrkopfstickmaschine
entnehmbar. Ein Maschinengestell weist einen langgestreckten, horizontal
verlaufenden oberen Tragbalken für
die Anordnung einer Mehrzahl von Stickköpfen und einen mit Abstand
parallel zu diesem verlaufenden unteren Tragbalken für die Anordnung
der zugeordneten Greiferaggregate auf. Die beiden Tragbalken sind an
zwei endseitig angeordneten, vertikal verlaufenden Stützpfeilern
befestigt. Auf dem unteren Tragbalken ist ferner eine Auflageplatte
befestigt, die zur Aufnahme eines Stickrahmens dient. Der Stickrahmen ist
durch einen Antriebsmechanismus parallel zur Auflageplattenebene
in zwei Achsen frei bewegbar. Er dient vorwiegend zur Einspannung
zu bestickender rechteckiger Stoffzuschnitte oder zur Aufnahme von
Einspannvorrichtungen für
eine Mehrzahl von Stoffeinzelteilen.
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Der
Aufbau eines Maschinengestells aus zwei nur an ihren beiden Enden
gehaltenen Tragbalken ermöglicht
zwar eine verhältnismäßig einfache Bauweise,
jedoch neigt ein solcherart aufgebautes Maschinengestell prinzipiell
zu resonanzbedingten Schwingungen, die von schwingend oder intermittierend
angetriebenen Bauteilen und hierbei insbesondere von den auf- und
abbewegten Nadelstangen der Stickköpfe ange regt werden. Solche
resonanzbedingten Schwingungen sind um so stärker, je länger der Portalträger ausgebildet
und je höher
die Drehzahl ist, mit der die Stickmaschine betrieben wird. Aufgrunddessen
sind einer Vergrößerung der
Anzahl der Stickköpfe
und der damit zusammenhängenden Verlängerung
des Maschinengestells sowie auch der Erhöhung der Maschinendrehzahl
Grenzen gesetzt.
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Es
hat bereits zahlreiche Versuche zur Reduzierung der Schwingungsneigung
von Stickmaschinen gegeben. So werden z. B. in der vorstehend genannten
DE 196 40 335 A1 Maßnahmen
zur Erhöhung
der Biegesteifigkeit der beiden Tragbalken vorgeschlagen. Da die übrigen Teile
des Maschinengestells davon unbeeinflusst bleiben, soll dadurch
der Gesamtaufbau nicht verkompliziert werden. Ein anderes Beispiel
zeigt der Patent Abstracts of Japan 2000342876. Dort ist bei einem üblich ausgebildeten Maschinengestell
einer Mehrkopfstickmaschine eine zusätzliche mittige Befestigung
des oberen Tragbalkens vorgesehen, wodurch Vibrationen vermindert werden
sollen.
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Neben
einer Vergrößerung der
Leistung der Mehrkopfstickmaschinen wäre es wünschenswert, wenn ihr Einsatzgebiet
dahingehend erweitert werden könnte,
dass auch längere
Stoffzuschnitte oder sogar endlose Stoffbahnen bestickt werden können. Auch
diesbezüglich
hat es schon entsprechende Versuche gegeben. So ist bereits vorgeschlagen
worden, Mehrkopfstickmaschinen, ähnlich
wie in der
EP 1 185
729 B1 offenbart, so auszubilden, dass eine oder mehrere
Stoffbahnen in ihrer Längsrichtung quer
zur Reihe der Stickköpfe
durch die Stickmaschine hindurchgeführt wird bzw. werden, wobei
die Stoffbahnen von einer vor der Stickmaschine angeordneten Halte-
und Abwickelvorrichtung für
die Rohware abgezogen und nach dem Besticken auf einer hinter der
Stickmaschine angeordneten Halte- und Aufwickelvorrichtung für die Fertigware
aufgewickelt wird. Diese Art der Stoffzuführung ist aber nur für Stickarbeiten
geeignet, bei denen sich die Mustermotive wie bei Stepparbeiten über der
Stoffbahnbreite wiederholen. Dagegen wäre es unzweckmäßig, solche
Mustermotive zu sticken, die wie bei Bordüren entlang der Stoffbahnränder verlaufen
und sich in Längsrichtung der
Stoffbahn wiederholen, weil in diesem Fall nur ein Teil der Stickköpfe genutzt
werden könnte.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Mehrkopfstickmaschine
zu schaffen, bei der zum einen die Maschinenleistung erhöht und zum anderen
die Einsatzmöglichkeit
hinsichtlich unterschiedlicher Stickarbeiten vergrößert werden
kann. Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches
1 gelöst.
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Da
die als Stütz-
und Tragelemente für
die Tragbalken dienenden, brückenartig
ausgebildeten Halterahmen nicht wie die herkömmlichen Stützpfeiler in der vertikalen
Ebene der beiden Tragbalken liegen, sondern quer hierzu verlaufen,
müssen
sie nicht wie die besagten Stützpfeiler
an den Enden der Tragbalken angeordnet werden, sondern können an
beliebiger Stelle mit den Tragbalken verbunden sein. Da es also
möglich
ist, die Halterahmen mit Abstand zu den Enden der Tragbalken anzuordnen,
kann somit bei gegebener und unveränderter Länge der Tragbalken mit nur
zwei an geeigneter Stelle mit den Tragbalken verbundenen Halterahmen
bereits ein schwingungsarmes Maschinengestell geschaffen werden.
In gleicher Weise kann durch Hinzufügen weiterer Halterahmen das
Maschinengestell zusätzlich
versteift werden, so dass entweder die Schwingungsneigung des Maschinengestells
noch weiter verringerbar ist oder die Möglichkeit geschaffen wird, die
Drehzahl der Maschine zu erhöhen.
Eine andere Möglichkeit
die Maschinenleistung zu vergrößern, besteht
darin, unter Verwendung zusätzlicher
Halterahmen die Tragbalken zu verlängern, um die Stickmaschine
mit weiteren Stickköpfen
versehen und folglich ein größeres Stickfeld
bearbeiten zu können.
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Durch
die Querausrichtung der brückenförmigen Halterahmen
und ihre in Querrichtung gemessene große lichte Weite weist das Maschinengestell einen
in Längsrichtung
verlaufenden freien Durchgangsraum auf. Dieser ermöglicht es,
dass erstmals bei Mehrkopfstickmaschinen endlose Stoffbahnen in Längsrichtung
völlig
unbehindert durch die Maschine hindurchbewegt und bearbeitet werden
können. Wenn
im Vergleich dazu bei herkömmlichen
Mehrkopfstickmaschinen, bei denen der obere und der untere Tragbalken
an zwei endseitig angeordneten Stützpfeilern befestigt sind,
endlose Stoffbahnen bearbeitet würden,
so würden
die Stützpfeiler
der Zuführung
und Wegführung
der Stoffbahnen zum bzw. vom Stickrahmen und der Ausbreitung zu
beiden Seiten des Stickrahmens im Wege stehen. Dies hätte dann
zur Folge, dass die dem Stickrahmen benachbarten Stoffbahnabschnitte
durch die Stützpfeiler
gegenüber
dem im Stickrahmen eingespannten Stoffbahnabschnitt horizontal verschoben
wären,
wodurch sich in der Stoffbahn im Übergangsbereich zwischen diesen
Abschnitten Auffaltungen und Verwerfungen ausbilden würden. Dies
hätte vielfältige Störungen und
Komplikationen im Arbeitsablauf zur Folge, deren Intensität mit zunehmender
Breite der Stoffbahn überproportional
anwachsen würde.
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Da
die gegenseitig beabstandeten Halterahmen den Querzugang zum Stickrahmenträger und den
ggf. in ihn eingesetzten Stickrahmen nicht behindern, können auch
die üblichen
Stickarbeiten an Stoffzuschnitten und Stoffeinzelteilen nach wie
vor ohne Beeinträchtigung
durchgeführt
werden. Auf diese Weise können
somit auf der erfindungsgemäßen Mehrkopfstickmaschine
unter Verwendung aller Stickköpfe
einzelne Stoffzuschnitte, kleinere Stoffeinzelteile oder endlose
Stoffbahnen bestickt werden, wobei sich die Stickmuster über die
gesamte Breite des Stickgutes erstrecken können, oder insbesondere bei
Stoffbahnen auch nach der Art von Bordüren nur entlang der Stoffbahnränder verlaufen.
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Durch
die
DE 42 39 746 C2 und
die
DE 42 41 200 A1 sind
zwar bei der Maschinengattung der Schiffchenstickmaschinen Lösungen zur
Verringerung der Bauhöhe
der Maschinengestelle und zur Vereinfachung der Fundamente bekannt,
indem das Maschinengestell einen U-förmig offenen Querschnitt aufweist
und aus in Längsrichtung
aneinanderreihbaren Moduleinheiten aufgebaut ist. Da hierbei die
Tragbalken für
die Nadelstangen und Fadengeber einerseits und die Tragbalken für die Schiffchen
andererseits mit horizontalem Abstand einander gegenüberliegen
und deshalb für
die Abstützung dieser
Tragbalken einfache, in vertikaler Ebene verlaufende Tragkonstruktionen
aus Seitenständern
und Längsträgern gebildet
werden können,
zwischen denen ein in vertikaler Ebene verlaufender durchgehender
Kanal für
die Aufnahme des sich ebenfalls in vertikaler Ebene erstreckenden
Stickgutes ausgebildet ist, können
diese Lösungsvorschläge keine
Anregung für
Schaf-fung eines Maschinengestells für Mehrkopfstickmaschinen geben,
bei denen der Tragbalken für
die Stickköpfe
und der Tragbalken für
die Greiferaggregate und die horizontale Auflageplatte für den Stickrahmenträger mit
vertikalem Abstand übereinander
angeordnet sind.
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Durch
die Weiterbildung der Halterahmen gemäß Anspruch 2 wird eine in sich
ringförmig
geschlossene und damit besonders formstabile Halterung für die Tragbalken
geschaffen.
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Bei
herkömmlichen
Mehrkopfstickmaschinen weist das Antriebssystem für die Stickköpfe und
die Greiferaggregate eine gemeinsame Antriebsvorrichtung auf, wobei
die notwendige Synchronisierung der Stickkopfantriebswelle mit der
Greiferantriebswelle über
einen Zahnriemen erfolgt, der in einer vertikalen Ebene verläuft. Ein
solcher Zahnriemen würde
jedoch die Erstreckungsebene einer dem Stickrahmen zuzuführenden
oder in Arbeit befindlichen Stoffbahn kreuzen und somit deren freie
Ausbreitung behindern. Zur Lösung
dieses Problems wird daher im Anspruch 3 vorgeschlagen, die bisherige
mechanische Synchronisierung durch eine an sich bekannte regelungstechnische
bzw. elektronische Synchronisierung zu ersetzen.
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Die
Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
schaubildliche Darstellung einer Mehrkopfstickmaschine bei der Bearbeitung
einer endlosen Stoffbahn;
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2 Ein
vergrößerter Ausschnitt
aus 1;
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3 eine
Klemmvorrichtung für
Stoffbahnen;
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4 eine
schaubildliche Darstellung der Mehrkopfstickmaschine bei der Bearbeitung
einzelner Stoffzuschnitte;
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5 ein
vergrößerter Ausschnitt
aus 4;
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6 eine
Haltevorrichtung für
Stickrahmen;
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7 eine
schaubildliche Darstellung eines Teils der Mehrkopfstickmaschine,
wobei der Deutlichkeit halber die Auflageplatte und das Stickgut
weggelassen sind;
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8 eine
schaubildliche Darstellung eines Teils der Mehrkopfstickmaschine
von der Rückseite her
gesehen, wobei auch hier der Deutlichkeit halber die Auflageplatte
und das Stickgut weggelassen sind.
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Bei
der in den 1 und 4 dargestellten Mehrkopfstickmaschine
besteht das Maschinengestell 1 im Wesentlichen aus drei
in Querrichtung A angeordneten, brückenartig ausgebildeten und
gegenseitig beabstandeten Halterahmen 2, sowie aus einem
oberen Tragbalken 3 und einem mit Abstand parallel zu diesem
verlaufenden unteren Tragbalken 4, die beide in Längsrichtung
B verlaufen.
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Die
Halterahmen 2 setzen sich aus zwei vertikalen Stützen 5,
einem oberen Querträger 6 und
einem unteren Querträger 7 zusammen.
Jeder der oberen Querträger 6 weist
ein nach abwärts
gerichtetes Zwischenstück 8 auf.
Der obere Tragbalken 3 ist am unteren Ende der Zwischenstücke 8 befestigt,
so dass er einen Abstand zur Unterseite der oberen Querträger 6 aufweist.
Der untere Tragbalken 4 liegt dagegen unmittelbar auf der
Oberseite der unteren Querträger 7 auf
und ist mit ihnen ebenfalls fest verbunden. Die einander zugekehrten
Innenseiten der vertikalen Stützen 5 weisen
einen gegenseitigen Abstand auf, der zugleich der lichten Weite
C der Halterahmen 2 entspricht.
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An
der Vorderseite des oberen Tragbalkens 3 ist eine größere Anzahl
von Stickköpfen 9 befestigt, die
in bekannter Weise Fadengeber 10, Nadelstangen 11 mit
je einer Nadel 12 sowie Stoffdrückereinrichtungen 13 aufweisen.
Zum Antrieb dieser Maschinenteile dient eine Antriebsvorrichtung 14,
die gemäß 7 aus
einem am oberen Tragbalken 3 angeordneten Motor 15,
einer durch alle Stickköpfe 9 hindurchgeführten zentralen
Stickkopfantriebswelle 16 und einem den Motor 15 und
die Welle 16 miteinander verbindenden Riementrieb 17 besteht.
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Auf
dem unteren Tragbalken 4 ist eine der Anzahl der Stickköpfe 9 entsprechende
Anzahl von Greiferaggregaten 18 befestigt. Die Greiferaggregate 18 enthalten
je einen Greifer 19 (7), der
mit der Nadel 12 der aktiven Nadelstange 11 des
zugeordneten Stickkopfes 9 zur Bildung von Näh- bzw.
Stickstichen zusammenwirkt. Zum Antrieb der Greifer 19 dient
eine Antriebsvorrichtung 20, die gemäß 7 aus einem
am unteren Tragbalken 4 angeordneten Motor 21,
einer durch alle Greiferaggregate 18 hindurchgeführten zentralen
Greiferantriebswelle 22 und einem den Motor 21 und
die Welle 22 miteinander verbindenden Riementrieb 23 besteht.
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Der
den Stickkopfen 9 zugeordnete Motor 15 ist in
an sich bekannter Weise unter der Kontrolle der nicht dargestellten
Maschinensteuerung drehzahlgeregelt. Der zum Antrieb der Greifer 19 dienende
Motor 21 ist demgegenüber
in ebenfalls bekannter Weise lagegeregelt, wobei die Drehposition
der Greiferantriebswelle 22 der Drehposition der Stickkopfantriebswelle 16 nachgeführt wird.
Die hierfür
notwendigen Informationen über
die jeweilige Winkelstellung der beiden Wellen 16, 22 werden
der Lageregelung mit Hilfe von zwei an den Enden der beiden Wellen 16, 22 angeordneten
Drehpositionsgebern 24, 25 mitgeteilt.
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Auf
dem unteren Tragbalken 4 ist eine Auflageplatte 26 befestigt,
die einen in Längsrichtung
B und Querrichtung A bewegbaren Stickrahmenträger 27 aufnimmt. Der
Stickrahmenträger 27 ist
aus zwei Längsholmen 28 und
zwei Querholmen 29 aufgebaut. Die Längs- und Querholme 28, 29 bestehen
jeweils aus einer zentralen Platte 30 und zwei an deren Längsseiten
ausgebildeten, nach innen gerichteten Führungsleisten 31.
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Das
Vorschubsystem 32 für
den Stickrahmenträger 27 enthält mehrere
auf dem unteren Tragbalken 4 befestigte, in Querrichtung
A verlaufende U-förmige
Führungsschienen 33,
die in Aussparungen der Auflageplatte 26 aufgenommen sind.
In den Führungsschienen 33 ist
für jeden
der beiden Längsholme 28 ein
Schlitten 34 aufgenommen, der sich über einen Satz Führungsrollen 35 an
den Wänden der
jeweiligen Führungsschiene 33 abstützt. Auf
jedem Schlitten 34 ist ein weiterer Satz Führungsrollen 36 befestigt,
der über
die Oberseite der Auflageplatte 26 vorsteht und gemäß 8 in
einem der Längsholme 28 aufgenommen
ist und dabei in dessen Führungsleisten 31 läuft. Jeder
Schlitten 34 ist mit einem Zahnriemen 37 fest
verbunden, der über
zwei an den Enden der Führungsschiene 33 angeordnete
Rollen 38 geführt
ist. Die in 8 vorne zu sehenden hinteren
Rollen 38 sind auf einer gemeinsamen Welle 39 befestigt,
die ihrerseits über
einen Riementrieb 40 mit einem Antriebsmotor 41 verbunden
ist.
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Am
einen Ende des Maschinengestells 1 sind auf einem am unteren
Tragbalken 4 angeordneten Querträger 42 zwei in Längsrichtung
B verlaufende U-förmige
Führungsschienen 43 befestigt.
In diesen Führungsschienen 43 ist
je ein Schlitten 44 aufgenommen, der sich über einen
Satz Führungsrollen 45 an
den Wänden
der jeweiligen Führungsschiene 43 abstützt. Auf
jedem der beiden Schlitten 44 ist ein weiterer Satz Führungsrollen 46 befestigt,
der in dem zugeordneten Querholm 29 des Stickrahmenträgers 27 aufgenommen
ist und dabei in dessen Führungsleisten 31 läuft. Die
beiden Schlitten 44 sind mit je einem Zahnriemen 47 fest
verbunden, die über
zwei an den Enden der Führungsschienen 43 angeordnete Rollen 48 geführt sind.
Die äußeren Rollen 48 sind auf
einer gemeinsamen Welle 49 befestigt, die ihrerseits über einen
Riementrieb 50 mit einem Antriebsmotor 51 verbunden
ist.
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Mit
Hilfe des Antriebsmotors 41 kann der Stickrahmenträger 27 in
Querrichtung A bewegt werden, wobei die maximale Bewegungsmöglichkeit
des Stickrahmenträgers 27 und
die lichte Weite C der Halterahmen 2 so aufeinander abgestimmt
sind, dass die Längsholme 28 des
Stickrahmenträgers 27 nicht
an den Stützen 5 anstoßen. Der
Antriebsmotor 51 dient zum Bewegen des Stickrahmenträgers 27 in Längsrichtung
B, wobei die maximale Bewegungsmöglichkeit
des Stickrahmenträgers 27 dem
Mittenabstand je zweier benachbarter Stickköpfe 9 entspricht.
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An
der Innenseite der Längs-
und Querholme 28, 29 ist je eine sich über die
gesamte Länge
dieser Holme erstreckende Profilschiene 52 befestigt. Die Profilschienen 52 bestehen
aus einer Grundplatte 53, einem hinteren senkrechten Steg 54,
zwei gegensinnig hakenförmig
gebogenen Leisten 55, 56 und einer im Wesentlichen
waagrecht abstehenden Klemmleiste 57. Der Steg 54 und
die benachbarte Leiste 55 bilden einen nach oben offenen
Kanal 58 und die beiden Leisten 55, 56 einen
ebenfalls nach oben offenen, dabei jedoch schlitzartig verengten
Führungskanal 59.
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Wenn
in der bei Mehrkopfstickmaschinen bisher üblichen Verwendungsart Stoffzuschnitte 60 bestickt
werden sollen, werden gemäß den 4 bis 6 in
den Stickrahmenträger 27 mehrere
Stickrahmen 61 eingesetzt, die in bekannter Weise aus einem
Außenrahmen 62 und
einem Innenrahmen 63 bestehen. Am Außenrahmen 62 sind
Haltearme 64 angebracht. Am freien Ende der Haltearme 64 sind Klemmschrauben 65 angeordnet,
die je ein in die Führungskanäle 59 der
Profilschienen 52 einschiebbares Formstück 66 tragen. Durch
Anziehen der Klemmschrauben 65 werden die Stickrahmen 61 im Stickrahmenträger 27 festgeklemmt.
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Das
Einsetzen der Stickrahmen 61 und das anschließende Einspannen
und spätere
Entfernen der Stoffzuschnitte 60 in die bzw. aus den Stickrahmen 61 wird
in üblicher
Weise von der vorderen Längsseite
der Maschine aus durchgeführt.
Da die Halterahmen 2 einen – wie in den 1 und 4 dargestellt – verhältnismäßig großen gegenseitigen Abstand
haben, stellen sie für
die Bedienungsperson bei der Durchführung der vorgenannten Tätigkeiten keine
Behinderung dar.
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Für das Besticken
von Stoffbahnen 67 ist gemäß 1 auf der
einen Seite der Mehrkopfstickmaschine eine schematisch dargestellte
Halte- und Abwickelvorrichtung 68 für die Rohware und auf der gegenüberliegenden
Seite der Mehrkopfstickmaschine eine ebenfalls nur schematisch dargestellte
Halte- und Aufwickelvorrichtung 69 für die Fertigware angeordnet.
Der zu bestickende Abschnitt der Stoffbahn 67 wird von
der Bedienungsperson von der Halte- und Abwickelvorrichtung 68 abgezogen
und unter den Stoffdrückereinrichtungen 13 der
Stickköpfe 9 hindurch
auf den Stickrahmenträger 27 und
die an ihm ringsum angeordneten Profilschienen 52 gezogen.
Der zu bestickende Abschnitt der Stoffbahn 67 wird nun
mit Hilfe einer Vielzahl von in 2 und 3 dargestellten
Federspangen 70 auf den Profilschienen 52 festgeklemmt.
Diese Federspangen 70 bestehen aus einem ebenen, horizontal
verlaufenden Mittelteil 71, einem hinteren im Wesentlichen
senkrecht nach abwärts
gebogenen Schenkel 72, einem vorderen einwärts gebogenen
Schenkel 73 und einem auf dem Mittelteil 71 befestigten
Handgriff 74.
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Der
zu bestickende Abschnitt der Stoffbahn 67 wird ringsum
an den Profilschienen 52 der Längs- und Querholme 28, 29 eingespannt,
indem der betreffende Abschnitt der Stoffbahn 67 zunächst zwischen
dem einwärts
gebogenen Schenkel 73 einer jeden Federspange 70 und
der im Wesentlichen waagrecht abstehenden Klemmleiste 57 der
zugeordneten Profilschiene 52 und sodann zwischen dem nach
abwärts
ragenden Schenkel 72 und der hinteren Leiste 55 eingeklemmt
wird. In diesem Fall erfüllt somit der
Stickrahmenträger 27 mit
den Profilschienen 52 die Funktion eines die Stoffbahn 67 unmittelbar
aufnehmenden Stickrahmens.
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Da
das Maschinengestell 1 durch die lichte Weite C der Halterahmen 2 einen
in Längsrichtung
B verlaufenden freien Durchgangsraum aufweist, kann die Bedienungsperson
die Stoffbahn 67 völlig
unbehindert auf dem Stickrahmenträger 27 platzieren
und den zu bestickenden Abschnitt der Stoffbahn 67 versatzfrei
auf den Profilschienen 52 des Stickrahmenträgers 27 festklemmen.
Auf diese Weise können
auf der erfindungsgemäßen Mehrkopfstickmaschine
unter Verwendung aller Stickköpfe 9 endlose
Stoffbahnen 67 ohne jegliche Einschränkung bestickt werden, wobei
sich die Stickmuster wahlweise über
die gesamte Breite der Stoffbahn 67 erstrecken können, oder
auch nach der Art von Bordüren
nur entlang der Stoffbahnränder
verlaufen.