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Vorrichtung zum Verstellen der Schaltwelle von Taxametern Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Betätigen der Schaltwelle von Taxametern und
stellt insbesondere eine Verbesserung der Vorrichtung dar, wie sie in der Hauptpatentanmeldung
K30258
IX/42p bereits vorgeschlagen wurde.
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Bei der Anordnung gemäß der Hauptpatentanmeldung wird die Fahnenwelle
des Taxameters durch einen Elektromotor angetrieben, der durch ein außen am Taxameter
angeordnetes Handschaltglied eingeschaltet wird und der durch ein von der Schaltwelle
angetriebenes weiteres Schaltglied bei Erreichen der nächsten Ausschaltstellung
wieder ausgeschaltet wird. Bei der Anordnung gemäß der Hauptpatentanmeldung ist
das Schaltglied für das Wiederausschalten des Motors so ausgebildet und angeordnet,
daß die Schaltwelle ihre neue Stellung erst erreicht, wenn der Motor durch Auslaufen
zum Stillstand gekommen ist. Das bedeutet, daß das Schaltglied die Ausschaltung
bereits bewirken muß, bevor noch die Schaltwelle ihre nächste Stellung erreicht
hat. Es hat sich in der Praxis gezeigt, -daß es doch recht schwierig ist, das Schaltglied
so auszubilden und anzuordnen, daß die Auslaufzeiten und -wege exakt berücksichtigt
sind.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Anordnung gemäß
der Hauptpatentanmeldung derart zu verbessern, daß nach dem Ausschalten des Motors
die Schaltwelle augenblicklich angehalten wird, was bedeutet, daß ein langsames
Auslaufen des Motors verhindert werden muß.
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Hierzu schlägt die Erfindung vor, in bekannter Weise eine Bremsschaltung
zum augenblicklichen Anhalten der Schaltwelle vorzusehen, die derart angeordnet
ist, daß die Ankerspulen des Elektromotors durch das von der Schaltwelle angetriebene
Schaltglied kurzgeschlossen werden, während der Stromgreis der Statorspulen des
Motors noch wenigstens kurzfristig aufrechterhalten bleibt.
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Der kurzfristigen Aufrechterhaltung des Stromkreises der Statorspule
dient in weiterer Ausbildung der Erfindung ein abfallverzögertes Relais, welches
aus einem Relais und einem damit parallel geschalteten Kondensator besteht. -Mit
dem Kurzschalten des Ankers wird also der Stromkreis der Statorspulen durch das
abfallverzögerte Relais noch für die Zeit aufrechterhalten, die der Kondensator
benötigt, um sich vollständig zu entladen.
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Außerdem gestattet die Einrichtung gemäß der Hauptpatentanmeldung
einen Antrieb der Schaltwelle nur in einer Drehrichtung, da die hier verwendeten
Schaltglieder nur einseitig wirksam sind.
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Gemäß der Erfindung wird nun die Einrichtung noch in der Weise weiter
ausgebildet, daß ein Antrieb der Schaltwelle in beiden Drehrichtungen möglich ist.
Hierzu sind am Taxameter zwei Handschalter vorgesehen, von denen der eine den Stromkreis
des Motors in der Weise schließt, daß die Schaltwelle ,in Vorwärtsrichtung angetrieben
wird, während bei Betätigung des anderen Handschalters ein Umpolen des Motors erfolgt,
so daß die Schaltwelle nunmehr in der anderen Drehrichtung angetrieben wird.
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Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich an Hand der Beschreibung
der in den Zeichnungen dargestellten zwei Ausführungsformen der Erfindung.
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Fig. 1 ist ein Schnitt durch das Taxametergehäuse, welches eine erste
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält; Fig.2 ist ein Schaltschema der
Ausführungsform gemäß Fig. 1; Fig. 3 zeigt ebenfalls ein T axametergehäuse, welches
eine andere Ausführungsform der Erfindung enthält; Fig.4 ist ein Schaltschema der
Ausführungsform der Fig. 3 ; Fig. @, 6, 7 und 8 sind teilweise Einzelansichten der
Fig. 3 in verschiedenen Stellungen.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist ein federnder Druckknopf 1 im
Gehäuse 2 des Taxameters angeordnet. Dieser Druckknopf 1 arbeitet mit einem abgewinkelten
Lappen 4 eines Schiebers 3 zusammen. Dieser Schieber 3 ist im Gehäuse 2 gelagert
und für Längsbewegungen auf Stiften 6 und 7 geführt, die in Längsschlitze 8 und
9 des Schiebers 3 eingreifen. Eine Feder 10 versucht .immer, den Schieber 3 nach
rechts gegen den Druckknopf 1 zu ziehen. Der Schieber 3
trägt einen
Stift 5, auf dem eine Klinke 11 durch einen Längsschlitz 12 beweglich angeordnet
ist. Diese Klinke 11 hat einen Ansatz 13, an dem ein Ende einer Feder 14 befestigt
ist, deren anderes Ende an einem Stift 15 auf dem Schieber 3 aufgehängt ist. Diese
Feder versucht, die Klinke 11 gegen Uhrzeigerrichtung zu drehen. Ein Anschlag 16
ist fest im Gehäuse 2 gelagert und wirkt mit einer Nase 17 der Klinke 11 zusammen.
Die Klinke 11 kann entweder die obere Stellung einnehmen, in der diese Nase 17 auf
dem Anschlag 16 liegt, oder sie kann die Stellung einnehmen, die aus Fig. 1 ersichtlich
ist, in der die Nase 17 hinter dem Anschlag 16 liegt und dadurch den Schieber 3
zurückhält, so daß dieser nicht durch die Feder 10 nach rechts gezogen werden kann.
Die Nase 17 der Klinke 11 arbeitet nicht nur mit Odem Anschlag 16 zusammen, sondern
auch noch mit einer Blattfeder 18, die zwei Kontakte 19, 20 trägt, die in der Stellung
der Fig. 1 mit zwei Gegenkontakten 21, 22 zusammenarbeiten. Das Kontaktpaar 19,
21 liegt in einem Motorstromkreis, während das Kontaktpaar 20, 22 in einem Relaisstromkreis
liegt, der später eingehend beschrieben wird.
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In der Stellung, die aus Fig. 1 ersichtlich ist, schließt der Schieber
3 noch ein anderes Kontaktpaar 23, 24. Dieses Kontaktpaar schaltet den Stromkreis
des Relais 25 ein, das einen Klappanker 26 hat, der mit zwei Kontaktpaaren 27, 28
und 40, 41 zusammenarbeitet (Fig. 2). Parallel mit dem Relais 25 ist ein Kondensator
29 geschaltet.
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Der elektrische Motor besteht aus einem Stator 30 mit einer Statorspule
31 und einem Anker 32, der drei Spulen 33 hat. Wird der Motor eingeschaltet, so
treibt der Motor die Steuerwelle 34 des Taxameters über ein geeignetes Untersetzungsgetriebe
an. Mit der Steuerwelle 34 sind zwei Nockenscheiben 35 und 36 verbunden. Während
der Drehung der Welle 34 kommt die Nockenscheibe 36 mit einer Nase 37 der Klinke
11 in Eingriff und hebt dadurch die Klinke 11 an, so daß die Feder 10 den Schieber
3 zurückziehen kann. Die Nockenscheibe 35 arbeitet mit der Blattfeder 18 zusammen,
und zwar insbesondere mit dem abgewinkelten Teil 38 der genannten Feder. Während
der Drehung der Welle 34 wird zuerst die Klinke 11 durch einen der Nocken der Nockenscheibe
36 gehoben. Die Blattfeder bleibt jedoch noch .in der Stellung, die aus Fig. 1 ersichtlich
ist, in der die beiden Kontaktpaare 19, 21 und 20, 22 geschlossen sind, bis die
Nockenscheibe 35 eine Stellung erreicht, in der das abgewinkelte Teil 38 der Blattfeder
18 an einem der Nocken 39 der Nockenscbeibe 35 abfallen kann. Durch diese Bewegung
werden die Kontakte 19, 21 und 20, 22 geöffnet.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung -der Fig. 1 wird am deutlichsten
an Hand des Schaltschemas der Fig. 2 beschrieben.
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Bei Betätigung des Druckknopfes 2 wird der Schieber 3 nach links bewegt.
Durch diese Bewegung schließt die Klinke 11 die Kontakte 20, 22 und 19, 21, während
der Schieber 3 .selbst die Kontakte 23, 24 schließt. Es sei hier noch besonders
vermerkt, daß bei der Bewegung des Schiebers 3 zunächst die Klinke 11 über den Anschlag
16 abfällt und daß die Kontakte 23 und 24 erst nach einer zusätzlichen Bewegung
des Schiebers 3 geschlossen werden. Dadurch wird das Relais 25 eingeschaltet und
schließt seinerseits die Kontakte 28, 27 und 40, 41. Die Kontakte 28, 27 sind nur
als Haltekontakte für das Relais 25 erforderlich, so daß die Kontakte 23, 24 wieder
geöffnet werden können, ohne den Stromkreis des Relais 25 zu öffnen. Der Kondensator
29 wird geladen. Durch das Schließen der Kontakte 19, 21 und 40, 41
werden die Anker- und die Statorspulen 31, 33 eingeschaltet, und der Motor versetzt
die Welle 34 in Drehung. Wenn die Welle 34 die Stellung erreicht hat, in der einer
der Nocken der Nockenscheibe 36 mit der Klinke 11 in Eingriff kommt, wird die Klinke
11 gehoben, und der Schieber 3 kann durch die Feder 10 zurückgezogen werden. Nachdem
der Motor die Welle 34 noch etwas weitergedreht hat, fällt das abgewinkelte Teil
38 der Blattfeder 18 an einem der Nocken 39 der l\Tockenscheibe 35 ab, so daß die
Kontakte 19, 21 und 20, 22 wieder geöffnet werden. Die Ankerspulen 33 werden durch
diesen Vorgang kurzgeschlossen.
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Da das Relais 25 parallel mit dem Kondensator 29 geschaltet wird,
wird dieser nun über das Relais 25 entladen, so daß das Relais 25 mit einer bestimmten
Verzögerung .abfällt. Dadurch wird der Stromkreis der Statorspule 31 noch für einen
kurzen Augenblick über die Kontakte 40, 41 aufrechterhalten, nachdem die Ankerspule
33 kurzgeschlossen worden ist. Dadurch wird der elektrische Motor augenblicklich
gebremst, so daß die Welle 34 sofort gestoppt wird.
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Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist aus den
Fig. 3 bis 8 ersichtlich. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der gemäß
den Fig. 1 und 2 besonders dadurch, daß bei dieser Anordnung die Steuerwelle 34
des Taxameters in zwei Richtungen angetrieben werden kann, d. h., die Steuerwelle
kann nicht nur aus der »Frei«- in die »Besetzt«-Stellung, von hier in die «Kasse«-Stellung
und wieder in die »Frei«-Stellung bewegt werden, sondern sie kann ebenfalls zurück
aus der »Kasse«- in die »Besetzt«-Stellung geschaltet werden. Zu diesem Zweck ist
die Ausführungsform gemäß den Fig. 3 bis 8 mit zwei manuell zu betätigenden Schaltgliedern,
den Druckknöpfen 50, 51, versehen.
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Bei Betätigung des Druckknopfes 50 wird die Steuerwelle des
Taxameters rückwärts angetrieben, während bei Betätigung des Druckknopfes 51 die
Steuerwelle 34 vorwärts gedreht wird. Beide Druckknöpfe arbeiten mit Kontaktpaaren
52, 53; 54, 55 zusammen. Außerdem sind zwei Relais A und B vorgesehen,
die einerseits durch die Druckknöpfe 50, 51 und andererseits durch den Motorstromkreis
geschaltet werden. Das Relais A betätigt vier Kontaktpaare a 56-57, a 58-59,
a 60-61, a 62-63. Die Kontakte a56-57 stellen nur einen Einfachschalter
dar, während die Kontakte a58-59, a60-61 und a62-63 auch einen Stromkreis schließen,
wenn der Anker des Relais A seine abgefallene Stellung einnimmt. Die Kontakte a56-57
sind Haltekontakte für das Relais D.
Die Kontakte a58-59 sind Haltekontakte
für das Relais A. Die Kontakte a60-61 und a62-63 kehren den Stromkreis der Ankerspulen
33 des Motors um.
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Das Relais B arbeitet mit folgenden Kontakten zusammen b64-65,
b66-67, b68-69, b70-71. Die Kontakte b 64-65 schalten das Relais
A ab, wenn das Relais B
arbeitet. Die Kontakte b 66-67 halten den Stromkreis
des Relais B aufrecht. Die Kontakte b68-69 sind Haltekontakte für das Relais B,
und die Kontakte b70-71 schalten bei Betätigung den Motorstromkreis ein oder aus.
Das Relais D arbeitet mit dem Kondensator C, den Widerständen 72, 73 und drei Kontaktpaaren
d74-75, d76-77 und d78-79 zusammen. Außerdem sind Abschaltglieder für den
elektrischen Motor vorgesehen, die durch die Welle 34 gesteuert werden. Dies sind
vier Kontaktpaare, die besonders aus Fig. 5 bis 8 und Fig. 3 ersichtlich sind. Das
erste Abschaltglied
ist insgesamt mit 80 bezeichnet, während die
anderen Abschaltglieder mit 81 in Fig. 4 bezeichnet sind. Diese Kontakte werden
ausführlich an Hand der Fig. 5 bis 8 beschrieben. Die Steuerwelle 34 des Taxameters
wird durch den elektrischen Motor angetrieben, der eine Statorspule 31 und eine
Ankerspule oder -spulen 33 hat. Diese Steuerwelle 34 hat ebenfalls zwei Ausschaltnockenscheiben
82 und 83, von denen jede Erhöhungen 84 und Vertiefungen 85 hat. Die Nockenscheibe
82 steuert die Rückwärtsdrehung der Welle 34, während die Nockenscheibe 83 die Vorwärtsdrehung
steuert. Die Nockenscheibe 82 hat nicht nur zwei, sondern drei verschiedene Radien,
nämlich Erhöhungen 84, flache Aussparungen 85 und tiefe Aussparungen 86, die jeweils
den Radien r1, r2, r3
entsprechen, wie aus Fig.7b ersichtlich ist. Die Erhöhungen
und Vertiefungen -der Nockenscheibe 82 sind winkelmäßig etwas versetzt gegenüber
den Erhöhungen und Vertiefungen der Nockenscheibe 83 angeordnet. Bei einer Vorwärtsdrehung
der Steuerwelle 34 (entgegen dem Uhrzeigersinn) ist die Nockenscheibe 82, die die
Rückwärtsdrehungen steuert, in Führung, während bei Rückwärtsdrehung der Steuerwelle
34 (im Uhrzeigersinn) die Nockenscheibe 83 führt, die die Vorwärtsbewegungen steuert.
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Jede Nockenscheibe arbeitet über Rollen 87, 88 mit zwei Kontaktpaaren
zusammen, nämlich die Nockenscheibe 82 über Rolle 87 mit den Kontaktpaaren 89, 90;
91, 92 und die Nockenscheibe 83 über Rolle 88 mit den Kontaktpaaren 93, 94; 95,
96. Die Kontakte 90, 91, 94, 95 sind auf drei Blattfedern 97, 98 und 99 angeordnet.
Die Blattfeder 97 trägt den Kontakt 90, die Blattfeder 98 den Kontakt 94 und -die
Blattfeder 99 die Kontakte 91, 95. Jeder Kontakt 89, 93, 92 und 96 ist auf einer
Blattfeder 100, 101, 102 und 103 gelagert, die um 90° gegenüber den Blattfedern
97, 98 und 99 versetzt sind. Die Blattfeder 100 .ist jedoch nicht genau mit der
Blattfeder 101 in gleicher Höhe angeordnet, sondern etwas höher.
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In der Ruhestellung der Nockenscheiben 82, 83 befinden sich die Blattfedern
97, 98 und 99 in ihren oberen Stellungen, so daß die Kontakte 89, 90 und 93, 94
geschlossen sind. Diese Stellung ist aus Fig. 6a und 6b ersichtlich. Aus dieser
Stellung heraus kann die Steuerwelle 34 in zwei Richtungen, also vorwärts und rückwärts,
gedreht werden, da die Nockenscheibe 82 in dieser Stellung mit einer ihrer tiefen
Aussparungen 86 mit den Federn 97 und 99 zusammenarbeitet.
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Wenn die Steuerwelle eine Stellung einnimmt, aus der heraus sie nur
vorwärts bewegt werden kann, nehmen ihre Teile die Stellung ein, die aus Fig. 5
ersichtlich -ist. In diesem Falle ruht die Rolle 87 nicht in einer tiefen Aussparung
86 der Nockenschei.be 82, sondern in einer flachen Aussparung 85, so daß die Blattfeder
97 die Kontakte 90, 89 auseinanderhält, so daß nur die Kontakte 93, 94 geschlossen
werden.
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Die Fig. 5 und 6 zeigen die Ruhestellungen der Schaltanordnungen,
aus denen der Motor und die Welle 34 anlaufen. Während der Motor läuft, nehmen die
Rollen die Stellung ein, die in Fig. 7a und 7b gezeigt .ist, in der die Nockenscheiben
82 und 83 die Federn 97, 98 und 99 herunterdrücken und dadurch die Kontakte 91,
92 und 95, 96 schließen.
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Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß immer die N ockenscheibe
83 oder 82 führt, die während des laufenden Schaltvorganges nicht die Abschaltung
bewirkt, d. h. bei Vorwärtsdrehung die Nockenscheibe 82, die .das Rückwärtsschalten
steuert, und in rückwärtiger Richtung die Nockenscheibe 83, die die Vorwärtsbewegung
der Steuerwelle 34 steuert. Dies bedeutet, daß, wenn von den flachen und tiefen
Aussparungen 85. 86 der Nockenscheiben 82, 83 auf die erhöhten Teile 84 umgeschaltet
wird, der Stromkreis ,der Kontakte 89 bis 96 nicht unterbrochen wird, da immer die
Nockenscheibe führt, die in diesem Schaltvorgang nicht das Abschalten zu steuern
hat und zuerst die Blattfeder 99 bewegt, die für die Kontakte 91 und 95 gemeinsam
vorgesehen ist. Dadurch werden die Kontakte 91, 92 und 95, 96 geschlossen, bevor
die Kontakte 89, 90 oder 93 und 94 geöffnet werden, so daß der Stromkreis nicht
unterbrochen wird, wenn die Rollen 87, 88 auf die Erhöhungen 84 der Nockenscheiben
82, 83 gehoben werden. Das Ausschalten der Relais A und B muß bewirkt werden, wenn
die Kontakte 89, 90 geschlossen werden, bevor Kontakte 91, 92 geöffnet werden, oder
wenn die Kontakte 95, 96 geöffnet werden, bevor die Kontakte 93, 94 geschlossen
werden. Dieser kurze Augenblick zwischen dem Umschalten von einem Kontaktpaar zum
anderen muß so groß sein, daß die Relais A und B abfallen können.
Daher müssen die Schrägflächen der 2,Tockenscbeiben 82, 83 zwischen den Erhöhungen
84 und den tiefen und flachen Aussparungen 85, 86 entsprechend ausgebildet sein.
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Das Abschalten der Relais durch Umschalten von den unteren Kontakten
95, 96 auf die oberen Kontakte 93, 94 bei einer Vorwärtsdrehung der Steuerwelle
34 ist in Fig. 8 a und 8 b dargestellt. Man sieht, daß, während die Kontakte 91,
92 und 95, 96 bereits geöffnet sind und die Kontakte 89, 90 schon geschlossen sind,
die Kontakte 93, 94 noch nicht geschlossen sind, weil die Rolle 88 noch nicht ganz
in die flachen Aussparungen 85 der Nockenscheibe 83 einfallen kann. Dies ist der
Augenblick, in dem das Relais abfällt und der Motorgestoppt wird, wie dies später
noch eingehend beschrieben wird.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist wie folgt (Fig. 4) : Es sei angenommen,
daß sich sämtliche Teile in ihrer Ruhestellung befinden, z. B. daß der Taxameter
die »Frei«-Stellung einnimmt, d. h. eine Stellung, aus der nur eine Vorwärtsdrehung
der Welle 34 möglich ist. Dies bedeutet, daß die Steuerwelle 34 und die Nockenscheiben
82, 83 eine Stellung einnehmen, die aus Fig. 5 a und 5 b ersichtlich ist. Wenn nun
der Druckknopf 51 betätigt wird, werden die Kontakte 54, 55 geschlossen, und Idas
Relais B wird erregt und betätigt .die Kontakte b64-65, b66-67, b68-69 und
b71-70. Durch das Öffnen der Kontakte b64-65 wird das Relais A abgeschaltet,
so daß eine Rückwärtsbewegung durch Betätigung des Druckknopfes 50 unmöglich ist.
Durch das Schließen der Kontakte b68-69 wird das Relais B erregt gehalten, während
durch die Betätigung der Kontakte b70-71 der Motorstromkreis eingeschaltet
wird, so daß die Spulen 31, 33 mit Strom versorgt werden und der Motor sich zu drehen
beginnt. Durch Erregen des Relais D über die Kontakte b66-67 werden ebenfalls
die Kontakte d74-75, d76-77 und d78-79 geschlossen. Die Kontakte
d74-75, d76-77 schalten die Relais A und B von den Druckknöpfen
50, 51 ab, so daß nach Anlaufen des Motors die Druckknöpfe 50, 51 während des ganzen
Schaltvorganges nicht betätigt werden können. Der Kontakt d78-79 hält den Motorstromkreis
aufrecht. Durch das Relais D wird ebenfalls der Kondensator C über den Widerstand
72 geladen. Sobald nun die Steuerwelle 34 und dadurch auch :die Nockenscheiben 82,
83 eine Stellung einnehmen, in der die Steuerwelle 34 gestoppt wird, wird der Schalter
81 betätigt.
Diese Betätigung des Schalters 81, wie er aus Fig.
4 ersichtlich ist, entspricht dem Umschalten von den Kontakten 95. 96 zu den Kontakten
93, 94. Wenn diese Kontakte die Stellung erreicht haben, die in Fig.8a und 81) gezeigt
ist, wird der Stromkreis des Relais B unterbrochen, und die Kontakte b werden in
ihre Anfangsstellung zurückgebracht. Dies bedeutet, daß die Ankerspule 33 unverzüglich
kurzgeschlossen wird, während die Statorspule 31 noch für einen Augenblick mit Strom
beliefert wird. Dies ergibt sich daraus, weil das Relais D nicht abfällt, während
der Kondensator C entladen wird, so daß die Kontakte d78-79 geschlossen bleiben,
bis der Kondensator C vollständig entladen ist.
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Es sei nun angenommen, daß eine Rückwärtsdrehung der Steuerwelle 34
durch Betätigen des Druckknopfes 50 eingeleitet wird. Dadurch wird das Relais A
eingeschaltet, vorausgesetzt, daß die Steuerwelle 34 eine Stellung einnimmt, aus
-der heraus eine Rückwärtsbewegung möglich ist. Dies ist der Fall, wenn die Steuerwelle
34 sich in der »Kasse«-Stellung befindet, in der der Schalter 80 die Stellung einnimmt,
die in Fig. 6a und 6b gezeigt ist. Das Relais A ist erregt und betätigt die Kontakte
a56-57, a58-59, a60-61 und a62-63. Die Kontakte a56-57 versorgen das Relais
D mit Strom, so daß dieses ebenfalls erregt wird. Durch das Umschalten der Kontakte
a58-59 in deren andere Stellung wird das Relais A mit Strom versorgt. Die Kontakte
a60-61 und a62-63 kehren die Richtung des Stromes in der Ankerspule 33 um, so daß
der Motor sich rückwärts dreht und ebenfalls die Steuerwelle rückwärts dreht. Die
Funktion des Relais D ist die gleiche wie bei der Vorwärtsdrehung. Wenn die Steuerwelle
34 eine Stellung erreicht hat, die ähnlich der ist, die in Fig. 8a und 8b gezeigt
ist, wird der Kontakt 80 geöffnet, so,daß das Relais A abfallen kann und seine Kontakte
öffnet. Dies bedeutet, daß die Ankerspule 33 kurzgeschlossen wird, während die Statorspule
31 noch für einen kleinen Augenblick mit Strom vom Relais D und Kondensator C versorgt
wird, so daß der Motor und damit auch die Steuerwelle 34 augenblicklich gestoppt
werden.