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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung zumindest eines ersten und zweiten Richtrades einer Nadelrichtanordnung für bewegte textile Warenbahnen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und eine zugehörige Nadelrichtanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 8.
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Während des maschinellen Herstellungs- und Verarbeitungsprozesses von textilen Warenbahnen, insbesondere Gewebebahnen tritt häufig ein Verzug auf. Eine textile Warenbahn besteht insbesondere aus rechtwinklig überkreuzten Fäden, die während des Webvorgangs im Webstuhl bzw. in der Webmaschine erzeugt werden. Hierbei wird zwischen den Längsfäden („Kette”) und den Querfäden („Schuss”) unterschieden.
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Aufgrund des überlicherweise schräg zur Laufrichtung oder bogenförmig verlaufenden Verzugs der textilen Warenbahn wird die orthogonale Textilstruktur von Kette und Schuss zu einem Parallelogramm verformt. Der ursprünglich orthogonale Aufbau von Kette und Schuss oder deren Maschenreihen werden somit schräg oder bogenförmig verändert.
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Zur Wiederherstellung der ursprünglich orthogonalen Struktur wird die Textilbahn über maschinelle Richtanordnungen geführt, bei der mittels schräg oder bogenförmig zur Laufrichtung der Textilbahn angeordneten Walzeneinheiten die bestehenden Verzüge durch entsprechendes Aufbringen von Ausgleichskräften auf die bewegte textile Warenbahn ausglichen werden. Derartige walzenbasierte Richtanordnungen werden bevorzugt zur Beseitigung von bogenförmigen Faden- und Maschenverzug eingesetzt.
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Alternativ sind so genannte Nadelrichtanordnungen bekannt, bei denen die bewegte textile Warenbahn an den gegenüberliegenden Webkanten über zumindest zwei parallel zueinander angeordnete Richträder bzw. Nadelrichträder quer zur Laufrichtung der textilen Warenbahn gespannt wird. Durch Schwenken der Richträder um eine Schwenkachse in einen vorgegebenen Winkel zur Laufrichtung der textilen Warenbahn und mit einer vorgegebenen Querkraft wird jeweils eine seitlich nach außen wirkende Querspannung in die textile Warenbahn eingeleitet. Die Webkanten der verzogenen textilen Warenbahn werden somit mit einer definierten Richtkraft nach außen, d. h. in Richtung des Schusses der Textilbahn beaufschlagt. So entsteht eine Kräftekomponente, die bestrebt ist, die Parallelogrammstruktur in die ursprünglich orthogonale Struktur zurückzuformen.
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Die Größe der erzeugten Richtkraft ist hierbei proportional zur anliegenden Querspannung der Richträder. Um einen konstanten Richteffekt erzielen zu können, wird bei derzeitigen Nadelrichtanordnungen die Querspannung durch eine mechanische Feststellung des Auslenkwinkels der Richträder konstant eingestellt. Nachteilig ist zur Nachjustierung der Richtkraft eine erneute manuelle Einstellung der Auslenkwinkel der Richträder über eine mechanische Steueranordnung erforderlich, welche einen hohen Bauraumbedarf aufweist und die äußerst wartungsintensiv ist.
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Aus der
DE 3715086 A1 ist ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Richten von Schussfäden in Geweben bekannt. Dabei wird eine durchlaufende Gewebebahn in Schussrichtung zwischen zwei randseitigen Richträdern gespannt, die derart unabhängig voneinander bewegbar sind, dass bei Schrägverzug der Schussfäden auftretende, unterschiedliche Kräfte in Laufrichtung auf die Richträder ausgleichbar sind, sodass der Verzug beseitigt wird. Zur Auslenkung der Richträder ist ein Führungszylinder vorgesehen, der über einen Führungshebel und einen Führungsschieber mit dem auszulenkenden Richtrad in Wirkverbindung steht. Über die mittels des Führungszylinders erzeugte Schiebewegung des Führungsschiebers wird mittels des Führungshebels eine Kippbewegung des Richtrades erzeugt. An dem Führungshebel ist ein Kraftaufnehmer, beispielsweise ein Dehnmeßstreifen vorgesehen. Über den Kraftaufnehmer ist die auf das Gewebe in Schußrichtung aufgebrachte Spannkraft feststellbar. Somit kann über das Ausgangssignal des Kraftaufnehmers eine Steuerungsvorrichtung beaufschlagt werden, die den Führungsschieber abhängig von der auftretenden Kraft betätigt, sodass zur Schonung der Gewebe eine maximale Richtkraft eingehalten werden kann.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ansteuerung der Richträder einer Nadelrichtanordnung anzugeben, durch welches eine verbesserte Einstellung der auf die Richträder wirkenden Richtkraft zum Richten der verzogenen textilen Warenbahn möglich wird. Die Aufgabe wird ausgehend von den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 und 8 durch deren jeweils kennzeichnende Merkmale gelöst.
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Der wesentliche Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass das zumindest eine erste Richtrad mittels der von zumindest einer ersten Antriebsanordnung erzeugten ersten Richtkraft und das zumindest zweite Richtrad mittels der von zumindest einer zweiten Antriebsanordnung erzeugten zweiten Richtkraft symmetrisch zur Laufrichtung der textilen Warenbahn ausgelenkt werden, wobei die erste und zweite Antriebsanordnung synchron zueinander angesteuert werden. Besonders vorteilhaft ist somit die Einstellung der jeweiligen Richtkraft über die erste und zweite Antriebseinheit regelbar, und zwar derart, dass ein symmetrisches Ausschwenken der Richträder bzgl. der Laufrichtung der Warenbahn gewährleistet ist. Hierzu werden das zumindest eine erste Richtrad und das zumindest zweite Richtrad durch die erzeugten Richtkräfte von einer Grundstellung in eine Richtstellung geschwenkt.
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Weiterhin vorteilhaft wird zumindest in der Richtstellung durch die erste und zweite Antriebsanordnung jeweils zumindest eine erste und zweite Kraft und zumindest eine erste und zweite Gegenkraft erzeugt, wobei die erste bzw. zweite Kraft jeweils entgegensetzt zur ersten bzw. zweiten Gegenkraft gerichtet ist. In der ersten und zweiten Antriebsanordnung wird anschließend die Summe aus der ersten bzw. zweiten Kraft und der ersten bzw. zweiten Gegenkraft zur Erzeugung der ersten bzw. zweiten Richtkraft gebildet. Durch das jeweilige Kraftspeicherelement wird hierdurch automatisch die zum symmetrischen Ausschwenken der Richträder erforderliche Gegenkraft erzeugt, wodurch auch beispielsweise auf die gegenüberliegenden Richträder einwirkende betragsmäßig unterschiedliche Reibkräfte oder weitere Reibkräfte ausgeglichen werden können.
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Besonders vorteilhaft wird die erste Kraft mittels zumindest eines in der ersten Antriebsanordnung angeordneten steuerbaren ersten Antriebselementes, insbesondere einer ersten Pneumatikzylindereinheit und die zweite Kraft mittels zumindest eines in der zweiten Antriebsanordnung angeordneten zweiten steuerbaren Antriebselementes, insbesondere einer zweiten Pneumatikzylindereinheit erzeugt. Ferner wird die erste Gegenkraft mittels zumindest eines in der ersten Antriebsanordnung angeordneten ersten Kraftspeicherelementes, insbesondere eines ersten Federelements und die zweite Gegenkraft mittels zumindest eines in der zweiten Antriebsanordnung angeordneten zweiten Kraftspeicherelementes, insbesondere eines zweiten Federelements erzeugt.
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Die beiden Pneumatikzylindereinheit können ferner auf einfache Art und Weise mittels einer gemeinsamen Drucklufterzeugungseinheit über eine gemeinsame Druckleitung synchron zueinander angesteuert werden und somit die zu erzeugende Richtkräfte individuell auf die jeweiligen Richtanforderungen angepaßt werden.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, insbesondere eine Nadelrichtanordnung sind den weiteren abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
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1 beispielhaft eine schematische Draufsicht auf die erfindungsgemäße Nadelrichtanordnung mit zwei synchron zueinander ansteuerbaren Richträdern in Grundstellung und
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2 beispielhaft die Nadelrichtanordnung gemäß 1 in Grundsstellung und angedeuteter Richtstellung.
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In 1 und 2 ist jeweils eine schematische Draufsicht auf eine Nadelrichtanordnung 1 zum Richten des Verzuges einer textilen Warenbahn 2 dargestellt, welche zumindest ein erstes Richtrad 3 und zumindest ein zweites Richtrad 4 aufweist.
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Das erste und zweite Richtrad 3, 4 werden beispielsweise durch Nadelrichträder gebildet, welche jeweils von der Stirnseite in radialer Richtung nach außen wegstehende Nadeln aufweisen, die nahezu gleichmäßig entlang des Umfanges des Richtrades 3, 4 verteilt sind. Eine derartige Nadelrichtanordnung 1 kann entweder Teil einer Textilverarbeitungsmaschine oder einer Richtmaschine sein.
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Das erste Richtrad 3 ist um eine erste Schwenkachse S1 und das zweite Richtrad 4 um eine zweite Schwenkachse S2 schwenkbar in der Nadelrichtanordnung 1 angeordnet, wobei die erste und zweite Schwenkachse S1, S2 vorzugsweise senkrecht zur Bewegungsebene E der textilen Warenbahn 2 angeordnet sind und mit zumindest einem Gehäuseabschnitt 1.1, 1.2 der Nadelrichtanordnung 1 verbunden sind.
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In den Figuren sind beispielhaft ein im Querschnitt jeweils L-förmig ausgebildeter erster und zweiter Gehäuseabschnitt 1.1, 1.2 dargestellt, welche jeweils einen ersten und zweiten Schenkel 1.11, 1.12, 1.21, 1.22 aufweisen, die miteinander einen rechten Winkel einschließen. An dem zum ersten bzw. zweiten Richtrad 3, 4 weisenden freien Ende des ersten Schenkels 1.11, 1.21 ist die erste bzw. zweite Schwenkachse S1, S2 vorgesehen, und zwar zum Schwenken des ersten und zweiten Richtrades 3, 4 aus einer parallel zur Laufrichtung LR der textilen Warenbahn 2 verlaufenden Grundstellung in eine Richtstellung. Die Nadeln des ersten Richtrades 3 greifen hierbei in eine erste Warenkante 2.1 und die Nadeln des zweiten Richtrades 4 in eine zweite Warenkante 2.2 der textilen Warenbahn 2 ein, wobei die ersten und zweite Warenkante 2.1, 2.2 die beiden Ränder der Warenbahn 2 bilden.
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In der Grundstellung der Nadelrichtanordnung 1 wird somit die textile Warenbahn 2 mittels der Richträder 3, 4 in der Bewegungsebene E entlang der Laufrichtung LR der textilen Warenbahn 2 geführt. In der Richtstellung gemäß 2 schließt das erste und zweite Richtrad 3, 4 mit der in Laufrichtung LR verlaufenden textilen Warenbahn 2 einen ersten bzw. zweiten Winkel w, w' ein. Hierzu wird das erste Richtrad 3 mit einer ersten Richtkraft RF1 und das zweite Richtrad 4 mit einer zweiten Richtkraft RF2 beaufschlagt, welche jeweils quer zur Laufrichtung LR der textilen Warenbahn 2 auf die erste bzw. zweite Warenkante 2.1, 2.2 einwirkt. Hierbei sind die erste und zweite Richtkraft RF1, RF2 jeweils entgegengesetzt zueinander gerichtet und Bewirken ein Schwenken nach außen des ersten und zweiten Richtrades 3, 4 um die jeweils zugeordnete erste bzw. zweite Schwenkachse S1, S2.
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In 2 sind beispielhaft die in Richtstellung befindlichen Richträder 3, 4 mittels unterbrochener Linien dargestellt, die jeweils um den Winkel w, w' von der Laufrichtung LR der textilen Warenbahn 2 nach außen ausgestellt sind. Die Auslenkung des ersten und zweiten Richtrades 3, 4 wird hierbei durch eine erste und zweite Antriebsanordnung 5, 6 erzeugt, die über eine gemeinsame Steuereinheit 8 jeweils synchron zueinander angesteuert werden und zu einer symmetrischen Auslenkung des ersten und zweiten Richtrades 3, 4 um die erste bzw. zweite Schwenkachse S1, S2 führen, und zwar bezogen auf die Laufrichtung LR der bewegten textilen Warenbahn 2.
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Die erste bzw. zweite Antriebsanordnung 5, 6 besteht beispielsweise jeweils aus zumindest einem ersten bzw. zweiten steuerbaren Antriebselement 5.1, 6.1 und zumindest ein erstes bzw. zweites Kraftspeicherelement 5.2, 6.2, über welche jeweils entgegengesetzt zueinander wirkender Kräfte erzeugt werden. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das erste bzw. zweite steuerbare Antriebselement 5.1, 6.1 beispielsweise als erste bzw. zweite Pneumatikzylindereinheit 5.1, 6.1 und das erste bzw. zweite Kraftspeicherelement 5.2, 6.2 als erstes bzw. zweites Federelement 5.2, 6.2 ausgebildet, wobei das eine Ende der ersten bzw. zweiten Pneumatikzylindereinheit 5.1, 6.1 mit dem zweiten Schenkel 1.12, 1.22 des ersten bzw. zweiten Gehäuseabschnittes 1.1, 1.2 verbunden und das andere gegenüberliegende Ende seitlich am ersten bzw. zweiten Richtrad 3, 4 angeschlossen ist. Parallel hierzu ist das eine Ende der ersten bzw. zweiten Federelementes 5.2, 6.2 ebenfalls mit dem zweiten Schenkel 1.12, 1.22 des ersten bzw. zweiten Gehäuseabschnittes 1.1, 1.2 verbunden und das andere gegenüberliegende Ende seitlich am ersten bzw. zweiten Richtrad 3, 4 vorgesehen. Alternativ kann das erste bzw. zweite steuerbare Antriebselement 5.1, 6.1 durch eine elektronisch steuerbare Aktuatoreinheit oder eine Hydraulikzylindereinheit und das erste bzw. zweite Kraftspeicherelement 5.2, 6.2 ebenfalls durch eine elektronisch steuerbare Aktuatoreinheit gebildet sein.
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Durch die beschriebene parallele Anordnung wird durch das erste und zweite steuerbaren Antriebselement 5.1, 6.1 bzw. die erste und zweite Pneumatikzylindereinheit 5.1, 6.1 jeweils eine in Richtung der ersten bzw. zweiten Richtkraft RF1, RF2 gerichtete erste und zweite Kraft F1, F2 erzeugt, der jeweils eine vom ersten und zweiten Kraftspeicherelement bzw. dem ersten bzw. zweiten Federelement 5.2, 6.2 erzeugte erste und zweite Gegenkraft FF1, FF2 entgegenwirkt.
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Durch eine entsprechende Ansteuerung des ersten und zweiten steuerbaren Antriebselementes 5.1, 6.1 bzw. der ersten bzw. zweiten Pneumatikzylindereinheit 5.1, 6.1 ergibt sich aus der Summe der jeweils anliegenden ersten bzw. zweiten Kraft F1, F2 und der zugeordneten ersten bzw. zweiten Gegenkraft FF1, FF2 die erste bzw. zweite Richtkraft RF1, RF2, die zum Aus- bzw. Einschwenken des ersten bzw. zweiten Richtrades 3, 4 führt. Somit ergibt sich der Betrag der ersten und zweiten Richtkraft RF1, RF2 wie folgt: |RF1| = |F1| – |FF1| und |RF2| = |F1| – |FF2|,
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In der Grundstellung sind die Beträge der ersten bzw. zweiten Kraft F1, F2 und der ersten bzw. zweiten Gegenkraft FF1, FF2 derart gewählt, dass eine zur Laufrichtung LR der textilen Warenbahn 2 parallele Führung der Richträder 3, 4 vorliegt.
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In der Richtstellung wird durch die erste Pneumatikzylindereinheit 5.1 die erste Kraft F1 und von der zweiten Pneumatikzylindereinheit 6.1 die zweite Kraft F2 erzeugt, welche zur synchronen Ansteuerung bzw. symmetrischen Auslenkung der Richträder 3, 4 vorzugsweise denselben Betrag aufweisen. Die synchrone Ausstellung bzw. symmetrische Auslenkung der Richträder 3, 4 wird hierbei durch die Kombination der maschinell erzeugten ersten und zweiten Kraft F1, F2 mit einem vorgegebenen Betrag und der sich durch die Auslenkung der Richträder 3, 4 abhängig vom Auslenkwinkel w, w' automatisch einstellende Betrag der ersten bzw. zweiten Gegenkraft FF1, FF2 erreicht, und zwar wird durch das erste bzw. zweite Kraftspeicherelement 5.2, 6.2 jeweils die erforderliche erste bzw. zweite Gegenkraft FF1, FF2 abgegeben, welche zum Ausgleich der auf die einzelnen Komponenten der Richtanordnung 1 einwirkenden, betragsmäßig unterschiedlichen Reibkräfte erforderlich ist.
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Vorteilhaft wird beispielsweise durch das erste bzw. zweite Federelement 5.2, 6.2 jeweils der zum synchronen Auslenken der Richträder 3, 4 erforderliche Betrag der Gegenkräfte FF1, FF2 bereitgestellt. Hierbei treten beispielsweise unterschiedliche Reibkräfte in der ersten und zweiten Schwenkachse S1, S2, dem ersten und zweiten Richtrad 3, 4 und/oder der ersten und zweiten Pneumatikzylindereinheit 5.1, 6.1 auf, die in Ihrer Gesamtheit durch die erfindungsgemäße Ausbildung der ersten und zweiten Antriebsanordnung 5, 6 ausgeglichen werden, so dass eine unsymmetrische Ausstellung der Richträder 3, 4 vermieden wird. Die lineare Zunahme der ersten und zweiten Gegenkraft FF1, FF2 des ersten bzw. zweiten Federelementes 5.2, 6.2 ergibt sich hierbei beispielsweise aufgrund folgendes Zusammenhangs: Federkraft = Federweg × Federkonstante
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Die erste und zweite Pneumatikzylindereinheit 5.1, 6.1 werden vorzugsweise über eine in der Steuereinheit 8 vorgesehene oder mit dieser verbundene Druckerzeugungseinheit 9 und einer gemeinsamen Druckleitung 7 gesteuert. Der durch die Druckerzeugungseinheit 9 erzeugte Druck P ist vorzugsweise über die Steuereinheit 8 regelbar, d. h. beispielsweise abhängig von dem anhand einer Verzugsmessung ermittelten Verzuges der textilen Warenbahn 2 wird der zu Betätigung der ersten und zweiten Pneumatikeinheiten 5.1, 6.1 vorgesehene Druck P geregelt und somit die jeweils zum Richten des ermittelten Verzuges erforderliche Richtkraft RF1, RF2 eingestellt.
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Auch sind das erste und zweite Federelement 5.2, 6.2 bezüglich Ihrer Federkraft FF1, FF2 in der Richt- bzw. Auslenkstellung derart definiert, dass jeweils eine Rückstellkraft erzeugt wird, welche auch bei keiner anliegenden Zylinderkraft ZF1, ZF2 ein symmetrisches Zurückschwenken des ersten und zweiten Richtrades 3, 4 in die Grundstellung sicherstellt.
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Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen und Modifikationen möglich sind, ohne dass der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
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Beispielsweise können anstelle von zwei Richträdern 3, 4 zwei mal zwei parallel zueinander angeordnete Richträder vorgesehen sein, und zwar nacheinander in Laufrichtung LR der textilen Warenbahn 2 angeordnet. Die Richträder werden wiederum wie oben beschrieben synchron zueinander angesteuert, symmetrisch zueinander ausgelenkt und über eine gemeinsame Druckleitung 7 mit Druckluft versorgt.
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Auch können pro Richtrad 3, 4 beispielsweise zumindest zwei Pneumatikzylindereinheiten und/oder zumindest zwei Federelemente vorgesehen sein, welche parallel oder in Reihe zueinander geschaltet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Richtanordnung
- 1.1
- erster Gehäuseabschnitt
- 1.2
- zweiter Gehäuseabschnitt
- 1.11, 1.21
- erster Schenkel
- 1.12, 1.22
- zweiter Schenkel
- 2
- textile Warenbahn
- 2.1
- erste Warenkante
- 2.2
- zweite Warenkante
- 3
- erstes Richtrad
- 4
- zweites Richtrad
- 5
- erste Antriebsanordnung
- 5.1
- erstes Antriebselement
- 5.2
- erstes Kraftspeicherelement
- 6
- zweite Antriebsanordnung
- 6.1
- zweite Antriebselement
- 6.2
- zweites Kraftspeicherelement
- 7
- Druckleitung
- 8
- Steuereinheit
- 9
- Druckerzeugungseinheit
- E
- Bewegungsebene
- F1
- erste Kraft
- FF1
- erste Gegenkraft
- F2
- zweite Kraft
- FF2
- zweite Gegenkraft
- LR
- Laufrichtung
- P
- Druck
- RF1
- erste Richtkraft
- RF2
- zweite Richtkraft
- S1
- erste Schwenkachse
- S2
- zweite Schwenkachse
- w, w'
- Ausstellwinkel
