DE1761408B1 - Drahtheftmaschine mit rotierendem Heftzylinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drahtheftmaschine mit selbsttätiger Klammerbildung mit einem rotierenden Heftzylinder und einem rotierenden, den Draht in Zuschnitte schneidenden Zubringerzylinder, der die parallel zur Heftzylinderachse liegenden Drahtzuschnitte durch am Zubringerzylinder angebrachte Stoßarmpaare dem Heftzylinder über eine Führung tangential zuführt, wobei eine die Klammern aus den Zuschnitten bildende Formeinrichtung vorgesehen ist, die aus eitlichen, die Zuschnitte aufnehmenden Backen besteht, und ferner auf dem Heftzylinder ein radial beweglicher Amboß angeordnet ist, der gegen den Klammerrücken drückend die Klammer in das zu heftende Material eintreibt.

Eine derartige Drahtheftmaschine ist aus der USA.-Patentschrift 2 224 743 bekannt. Bei dieser Maschine wird die Klammer zwischen dem Heftzylinder und dem Zubringerzylinder innerhalb einer geringen Winkeldrehung des Heftzylinders ausgeformt. Dadurch wird die Klammer bei einer hohen Umlaufgeschwindigkeit innerhalb sehr kurzer Zeit geformt, so daß der Draht stark beansprucht wird und zu unzulässigen Verformungen oder Brüchen neigt. Ferner ist bei dieser Maschine eine absolut synchrone Drehung zwischen dem Zubringer- und dem Heftzylinder notwendig, da die Stoßarmpaare des Zubringerzylinders den Zuschnitt genau in Einkerbungen des Heftzylinders bringen muß.

Aus der deutschen Patentschrift 1 068 217 ist eine Drahtheftmaschine bekannt, bei der der Zuschnitt durch einen Kolben eines Heftzylinders entlang einem feststehenden Formhorn geführt und durch das dem Heftzylinder sich nähernde Formhorn zwischen zwei Schenkel des Kolbens zu einer Klammer geformt wird. Bei dieser Maschine wird der Zuschnitt entlang des Hefthorns gerieben, so daß bei einer hohen Umlaufgeschwindigkeit die Klammern zu stark erwärmt werden und auf dem Hefthorn Abrieb aufgetragen wird, so daß die Maschine schnell verschmutzt. Ferner besitzt die Maschine keinen Zubringerzylinder, sondern der Zuschnitt wird durch den Heftzylinder plötzlich auf die Drehgeschwindigkeit des Heftzylinders beschleunigt, so daß bei einer hohen Drehgeschwindigkeit der Zuschnitt noch vor der Formung zur Klammer unzulässig verformt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Drahtheftmaschine der obigen Art zu schaffen, bei der die Umlaufgeschwindigkeit gegenüber den Maschinen der bekannten Art größer ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Drahtheftmaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Amboß den vom Zubringerzylinder durch die Backen der Formeinrichtung übernommenen Drahtzuschnitt gegen ein Widerlager festklemmt, wobei die Backen und die Widerlager am Heftzylinder befestigt sind, und worauf der Drahtzuschnitt durch eine relative Radialbewegung der Bakken und des Widerlagers zueinander auf dem Heftzylinder zu einer Klammer geformt wird, die nach Abschwenken des Widerlagers in eine zum Zylinderumfang tangential stehende Richtung in ein zu heftendes Material eintreibbar ist.

Dadurch wird die Klammer während einer großen Winkeldrehung des Heftzylinders allein durch die auf dem Heftzylinder befindliche Formeinrichtung ausgeformt, so daß bei einer hohen Umlaufgeschwindigkeit kein Abrieb entsteht und die Klammern nicht unzulässig erwärmt und verformt werden. Es ist übrigens nicht erforderlich, daß die Formeinrichtung an einem zylindrischem Teil, wie dem Heftzylinder, angeordnet ist. An Stelle eines Zylinders kann auch eine rotierender, die Formeinrichtung tragender Arm verwendet werden.

In einer Ausgestaltung der Erfindung können die Backen zu einer in etwa radialen Bewegung im Heftzylinder an auf Wellen drehbar gelagerten, parallelen Gelenkarmen befestigt sein und mindestens eine Welle zur radialen Bewegung der Backen angetrieben sein.

Als vorteilhaft wird auch angesehen, daß die Umfangsgeschwindigkeit des Heftzylinders größer ist als die des Zubringerzylinders. Dadurch wird der Zuschnitt in zwei Stufen auf die Umlaufgeschwindigkeit

dem Umfang des Zylinders 27 hinaus, so daß er an einem Rahmen der Maschine befestigbar ist. Für diese Befestigung sind die Flächen 33 und 34 vorgesehen.

Der Block 30 enthält einen Führungsschlitz 29, der entlang eines Bogenabschnitts eines Kreises angeordnet ist, dessen Mittelpunkt die Drehachse des Zylinders 27 bildet. An einem Ende des Führungsschlitzes ist ein nach außen sich erweiterndes Maul 35 in einer

ίο Linie, jedoch im Abstand von einer Zufuhrdüse 36 angeordnet. Durch die Düse 36 wird der Draht 37 von einer Rolle mittels geeigneter Zufuhrrollen zugeführt.

Die Länge des zugeführten Drahtes ist derart bemessen, daß das Ende, das sich entfernt von der Düse 36 befindet, gerade mit der axialen äußeren Fläche des entfernteren der beiden Stoßarme 28, 28' abschneidet, die paarweise axial auf dem Zylinder 27 befestigt sind.

Der Stoßarm 28' wirkt außerdem als ein Messer, um eine Länge des Drahtes gegenüber der Endfläche 38 der Düse abzuschneiden. Nachdem der Draht abgeschert wurde, bewirkt eine weitere Drehung des Zubringerzylinders 27, daß der Zuschnitt entlang des

des Heftzylinders beschleunigt, so daß eine unzulässige Verformung des Drahtes nicht auftreten kann.

Ferner können nach der Formung der Klammer durch die Backen Überbiegeblöcke auf die Klammerschenkel einwirken.

Ein Ausführungbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert

In den Fig. 1 bis 5 sind Schnitte in dem Bereich der Stellungen 1 bis 5 von F i g. 6 gezeigt;

Fig. 6 stellt eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung dar und

Fig. 7 zeigt eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung, die als ein Sammel- und Heftmechanismus verwendet werden kann.

In Fig. 6, die zuerst erläutert werden soll, ist ein umlaufender Heftzylinder 10 gezeigt, der sich in Richtung des Pfeiles A um eine Achse 11 dreht. Der Zylinder besitzt eine oder mehrere Formeinrichtungen 12, die U-förmige Heftklammern aus einem gera- ao den Drahtzuschnitt formen und diese in zu heftende Teile einsetzen. Die Formeinrichtung 12 besitzt einen Arm 13, der schwenkbar auf einer Welle 14 angeordnet ist, die axial zum Heftzylinder 10 angeordnet ist.

Auf gemeinsam betätigten Wellen 16 im Heftzylinder 35 Schlitzes 29 vor den Stoßarmen 28, 28' geschoben sind parallele Gelenkarme 15 angeordnet, die ein Ge- wird, wobei eine weitere Länge des Drahtes, die den

nächsten Zuschnitt bildet, in das Maul 35 und den Schlitz 29 eingeführt wird. Es kann festgestellt werden, daß der Abstand zwischen der Endfläche 38, der 30 Düse und dem Eintritt in den Führungsschlitz 29 sehr klein ist, da nur ein einziges Bauteil durch diesen Abstand hindurchgeht, und zwar der Stoßarm 28'. Dieser geringe Abstand verhindert Fehlermöglichkeiten, die aus Formänderungen des Drahtes herrühren könim allgemeinen tangential gerichteten, gegabelten 35 nen.
Schenkeln 22. Die Berührungsoberfläche des Führungsblocks 30

Eine Trägerrolle 23 einer Faltmaschine, mit der mit dem Zuschnitt wird kleiner, während sich der Zudie Heftmaschine zusammenwirkt, trägt an ihrer schnitt der Stellung 2 nähert, die in F i g. 2 gezeigt ist, Oberfläche als zu heftendes Material einen Buch- in der der Zuschnitt gerade im Begriff steht, von der block 24 eines Buches oder eines Magazins, an des- 40 Formeinrichtung erfaßt zu werden. Der einzige Teil sen halber Länge ein Stauchblock 25 angeordnet ist, des Blocks 30, der dann in Berührung mit dem Zuschnitt steht und zum Führen gegen eine radial nach innen gerichtete Bewegung dient, ist ein Dorn 39. Indessen wirken Führungen 31 auf die entgegengesetz-45 ten Oberflächen des Drahtes ein, um dessen radiale Bewegung nach außen gegenüber dem Zylinder 27 zu begrenzen.

Der Heftzylinder 10 läuft mit einer annähernd doppelt so großen Umfangsgeschwindigkeit um, wie einen Drahtzuschnitt entlang einer Führung bewegen, 50 die Umfangsgeschwindigkeit des Zubringerzylinders die als ein Führungsschlitz 29 ausgebildet ist, von 27. Auf diese Weise kann die Formeinrichtung 12 einer Stellung, in der der Zuschnitt von einer Draht- den Zuschnitt 40, der mittels der Stoßarme 28, 28' länge abgeschnitten wird in eine Stellung, in der er vorgeschoben wird, übernehmen. Wie in F i g. 2 gevon der Formeinrichtung erfaßt wird. Radiale innere zeigt, ist ein radialer Abstand zwischen dem Inneren und äußere Führungen für die Zuschnitte sind der 55 der Schenkel 22 und dem Amboß 21 vorhanden, um Block 30 und die Arme 31, die in der Nähe des Zu- den Zuschnitt aufzunehmen. Der Formschenkel 22 ist bringzylinders 27 angeordnet sind. gegabelt, so daß der Dorn 39 dazwischengreift, und

Die Arbeitsweise der Vorrichtung soll nachstehend außerdem ist zwischen dem Dom 39 und den Fühmit Bezug auf die übrigen Figuren näher erläutert rangen 31 ein radialer Abstand vorgesehen, der gewerden. Die F i g. 1 zeigt das Zusammenwirken der 60 rade für den Zuschnitt ausreicht. Die F i g. 2 zeigt verschiedenen Teile der Maschine in einer Stellung 1 außerdem, daß ein axial gerichteter Schlitz 41 im

Kopf des Amboß 21 vorgesehen ist. Die Teile der Backen 18, die den Zuschnitt 40 berühren, werden Anschlagschenkel 43 genannt. Die Anschlagschenkel 43 sind zum Heftzylinder 10 radial angeordnet.

Fig. 2 zeigt ferner, wie die Backen 18 paarweise axial auf dem Heftzylinder 10 angeordnet sind, und daß sie radial gerichtete Schlitze 42 an deren entge-

lenk 17, Backen 18 und einen Betätigungsarm 19 bewegen, der einen Kopf besitzt, der in einem Ausschnitt eines Quergliedes 20 arbeitet und einen Amboß 21 darstellt.

Der Arm 13 umfaßt gegen eine radial nach außen gerichtete Bewegung einen Rücken 46 eines Heftklammerzuschnittes, und zu diesem Zwecke besitzt er die Gestalt eines breiten und flachen U-Körpers mit

gegen den die Heftklammern eingedrückt werden sollen.

Außerhalb des Umfangs des Heftzylinders 20 sind zwei Überbiegungsblöcke 26 vorgesehen.

Die Einrichtung zum tangentialen Zuführen eines Drahtzuschnittes zu dem Heftzylinder besteht aus Stoßarmen 28, 28', die auf einem Zubringzylinder 27 angeordnet sind. Die Stoßarme wirken derart, daß sie

(F i g. 6), in der eine Länge eines Drahtes für einen Zuschnitt sich gerade in der Stellung befindet, in der sie von einer Drahtrolle abgeschnitten wird und von dem Zubringzylinder 27 aufgenommen wird.

Der Zubringzylinder 27 besitzt eine tiefe, innen angeordnete Umfangsnut 32, in die der feststehende Block 30 hineinpaßt. Der Block 30 erstreckt sich aus

gengesetzten inneren Flächen besitzen, in denen nach oben umgebogene Schenkel 47 einer Heftklammer aufgenommen werden. Diese Schlitze sind radial nach innen gerichtet offen.

Diese Maßnahme ist sehr nützlich, da zuweilen während des Umbiegens die Schenkel 47 abgeschert werden können und eine leichte Zugänglichkeit zu dem Teil des Schlitzes, den sie dann einnehmen, sehr wertvoll bei der Beseitigung dieser Störung ist.

Indem die Schenkel in die Buchblocks 24 einzudringen beginnen, werden die Backen 18 von den Armen 15 derart zurückgezogen, daß deren äußersten Teile immer in einem Abstand vom Umfang des 5 Buchblocks auf der Rolle 23 verbleiben, bis zur Stellung, die in F i g. 5 gezeigt ist, in der die Heftklammer 40 voll umgebogen ist. Zur gleichen Zeit, in der die Bewegung der Backen 18 nach innen stattfindet, werden die Schenkel 22 durch Drehung der Welle 14 tan-

Unmittelbar an der Stelle, an der der Zuschnitt 40 io gential zurückbewegt, so daß sie nicht mehr die Heftvon den Backen 18 aufgenommen wird, enden die klammer umfassen. Außerdem wird der Amboß 21 Führungen 31 und der Dorn des Blocks 30 an der radial nach außen bewegt, während die Schenkel 22,

Stelle 45 (F i g. 6). wie obenstehend beschrieben, bewegt werden, um die

Unmittelbar nachdem der Dorn 39 um einen genü- rollende Wirkung auf die Heftklammern zwischen

genden radialen Abstand nach außen zurückgetreten 15 dem Heftzylinder und der Trägerrolle zu unterstüt-

ist, wird der Amboß 21 radial nach außen infolge der zen.

Betätigung seines Armes 19 derart bewegt, daß der Während des Restes der Umdrehung des Heftzylin-Rücken 46 der Heftklammer unter Druck zwischen ders 10, bis er die Stellung von F i g. 2 wieder erreicht, den gegabelten Schenkeln 22 und dem Amboß 21 werden die verschiedenen beweglichen Teile in ihre eingespannt wird und in dem Schlitz 41 im Amboß 21 so entsprechenden Ausgangsstellungen zurückgebracht, Platz einnimmt. Bei einer weiteren Drehung des Heft- so daß wieder ein Zuschnitt von dem Zubringerzylinzylinders 10 werden die Backen 18 radial nach außen der 27 erfaßt wird. Es kann grundsätzlich jede gevon ihren Armen 15 bewegt, bis sie in eine Stellung wünschte Anzahl von Formeinrichtungen auf dem gelangen, die in F i g. 3 gezeigt ist. Die Backen 18 er- Heftzylinder und jede gewünschte Anzahl von Stoßreichen hierbei ihre volle, nach außen ausgefahrene 35 armen an dem Zubringerzylinder vorgesehen wer-Stellung. Dabei wird der Zuschnitt 40 umgebogen den.

und der Rücken 46 gegen eine radiale Bewegung Die Bewegungen dieser Teile werden durchweg

nach außen von den Schenkeln 22 festgehalten. Die von Nocken gesteuert, die mit dem Heftzylinder in

Schenkel 47 der Heftklammer erstrecken sich nach einer in der Buchdrucktechnik bekannten Art in Ver-

außen in einem Teil der Schlitze 42 der Backen 18 30 bindung stehen,

jenseits des Umfangs des Heftzylinders. Bei der erfindungsgemäßen Drahtheftmaschine

Wenn das Drahtmaterial eine gewisse Federung wurde eine günstige Zugänglichkeit zu den verschieaufweist, ist es erforderlich, eine Arbeitsstufe auszu- denen zusammenwirkenden Teilen erreicht. Ferner führen, die als »Überbiegung« bezeichnet wird. Dies ist die Geschwindigkeit, mit der das Abscheren eines wird durch die Anordnung von Überbiegeblöcken 26 35 Zuschnitts von einer Drahtrolle stattfindet, kleiner ausgeführt, die die nach außen erstreckenden Teile (etwa die halbe Geschwindigkeit) als diejenige des der Schenkel 47 gegeneinanderdrücken, wie es in Heftzylinders, und hierdurch wird die Abnutzung F i g. 4 gezeigt ist. Die beiden Blöcke 26 sind in ihrer und werden die Stöße verringert. Die Schneidge-Größe voneinander unabhängig und getrennt an jeder schwindigkeit kann durch Änderung des Verhältnis-Seite der Formeinrichtung angeordnet. Die bekann- 40 ses zwischen den Durchmessern des Heftzylinders ten Überbiegemechanismen weisen Führungen auf, und des Zubringzylinders nach Wunsch verändert die die oberen Teile der halbgebildeten Schenkel in werden.

Schlitze in den Seiten eines Formhorns pressen. Auf Alle Teile, die den Zuschnitt während seiner Aus-

diese Weise befinden sie sich an einem unzugängli- formung halten und ihn behandeln, werden mecha-

chen Teil der Maschine und können nur gegenüber 45 nisch gesteuert, so daß der Zuschnitt sich unter einer

dem Formhorn durch Ein- und Ausbau eingestellt zwangläufigen Haltesteuerung die ganze Zeit bis zum

werden, so daß eine Einstellung während des Laufs nicht möglich ist. Stationäre Blöcke sind auch insofern nachteilig, da ein Reibungskontakt zwischen dem stationären Block und den Schenkeln auftritt.

Die rotierenden Blöcke 26 gemäß der Erfindung können während des Laufs eingestellt werden, da sie sich an einer zugänglichen Stelle befinden. Sie sind gegen andere Blöcke austauschbar, falls beispielsletzten Ausformen der Heftklammer befindet.

In einer abgeänderten Ausführungsform kann der Zubringzylinder 27 auch durch ein Förderband er-50 setzt werden, das die Zuschnitte an die Stelle heranführt, an der sie von der Formeinrichtung erfaßt werden. Dies kann entlang einer Bahn erfolgen, die nicht einen Bogenabschnitt eines Kreises zu sein braucht, oder, falls der Heftzylinder mit einer verhältnismäßig

weise verschiedene Drahtabmessungen verwendet 55 niedrigen Umlaufgeschwindigkeit betrieben wird, werden sollen. Ferner ist es möglich, daß sie abwech- können die Zuschnitte, unmittelbar bevor sie von der selnd die Klammerschenkel überbiegen. Beide Über- Formeinrichtung ergriffen werden, auch ruhend biegeblöcke können dabei aus einem einzigen Stück sein.

bestehen. Eine weitere Abänderung betrifft die Probleme, die

Die voll ausgebildete Heftklammer 46, 47 ist be- 60 entstehen, wenn ein Heftzylinder in Verbindung mit

einem Sammelzylinder verwendet wird. Das Sammeln ist ein Vorgang der Überlagerung von mehr als einem Satz Blätter auf dem Zylinder, bevor sie geheftet werden. Um die η Sätze zu einem Buchblock zu sameinzudringen. Diese Schenkel kommen sodann in Be- 65 mein, vermeidet man, diese an einer oder mehreren rührung mit bekannten Aussparungen 50 in der Basis Sammelstellen zu stapeln und sie abzuwerfen, wobei eines Tauchblocks 25 (F i g. 5), der auf der umlaufen- der Zylinder jedes «-te Mal an dieser Station an dem den Trägerrolle 23 angeordnet ist. Heftzylinder vorbeigeht.

reit, in einen Buchblock 24 eingesetzt zu werden. In einer Stellung, die durch die radiale Linie 49 in F i g. 6 angedeutet ist, beginnen die freien Enden der Schenkel 47 in die äußere Schicht des Buchblocks

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In einer typischen Anordnung besitzt der Sammelzylinder drei Sammelstationen und der Heftzylinder zwei Heftstationen. Die beiden Zylinder laufen mit einer solchen Geschwindigkeit um, daß, wenn beide Heftstationen arbeiten, sie in jede von den Sammelstationen bei jeder Umdrehung eine Heftklammer einsetzen. Das führt zu Problemen hinsichtlich des exakten Übereinstimmens der Stellungen der Heft- und Faltstationen (da es sechs verschiedene Kombinationen von einzelnen Sammel- und Heftstationen gibt), und dieses kann nicht nur durch Anordnung einer gleichen Anzahl von Stationsarten gelöst werden, da dann eine 1:1-Übereinstimmung zwischen jeder gegebenen Heftstation und einer gegebenen Faltstation entsteht und keine Ansammlung stattfinden kann. Die übliche Lösung mit Rücksicht auf diese Schwierigkeiten besteht darin, daß eine verfügbare Heftstation weniger als eine Sammelstation gewählt wird, wobei die beiden Zylinder mit einer geeigneten relativen Geschwindigkeit umlaufen, und falls eine Sammlung erforderlich ist, eine der Heftstationen außer Betrieb gesetzt werden kann.

Das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das in F i g. 7 gezeigt ist, kann diese Schwierigkeit überwinden, indem dieses Verhältnis zwischen dem Heftzylinder 5 und dem Zubringerzylinder D anstatt zwischen dem Sammelzylinder C und dem Heftzylinder angepaßt wird. In diesem Ausführungsbeispiel haben beide Zylinder, der Heftzylinder S und der Sammelzylinder C jeder drei Stationen, und der Zubringerzylinder D besitzt zwei Stationen. Eine dieser Stationen kann außer Betrieb gesetzt werden, so

to daß eine Sammlung an dem Sammelzylinder von zwei Sätzen zu einem Buchblock erhalten wird. Das wird einfach dadurch erreicht, indem einer der Stoßarme 28 fortgenommen wird. Es entstehen dadurch kaum Schwierigkeiten in der Übereinstimmung zwischen den Formeinrichtungen und den Stoßarmen und zwischen dem Heftzylinder und dem Sammelzylinder, da sie eine 1:1-Bewegung ausführen, die bestehenbleibt, gleichgültig, ob ein Sammeln erforderlich ist oder nicht.

ao Indessen, wenn beide Stoßarme beibehalten werden, werden Heftklammern jedesmal in einen Buchblock eingeführt, wenn sich dieser zwischen den Zylindern C und S befindet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

209 522/72

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Drahtheftmaschine mit selbsttätiger Klammerbildung mit einem rotierenden Heftzylinder und einem rotierenden, den Draht in Zuschnitte schneidenden Zubringerzylinder, der die parallel zur Heftzylinderachse liegenden Drahtzuschnitte durch am Zubringerzylinder angebrachte Stoßarmpaare dem Heftzylinder über eine Führung tangential zuführt, wobei eine die Klammern aus den Zuschnitten bildende Formeinrichtung vorgesehen ist, die aus seitlichen, die Zuschnitte aufnehmenden Backen besteht, und ferner auf dem Heftzylinder ein radial beweglicher Amboß angeordnet ist, der gegen den Klammerrücken drükkend die Klammer in das zu heftende Material eintreibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Amboß (21) den vom Zubringerzylinder (27) durch die Backen (18) der Formeinrichtung (12) übernommenen Drahtzuschnitt (40) gegen ein Widerlager (13, 22) festklemmt, wobei die Bakken (18) und die Widerlager (13, 22) am Heftzylinder (10) befestigt sind, und worauf der Drahtzuschnitt (40) durch eine relative Radialbewegung der Backen (18) und des Widerlagers (13, 22) zueinander auf dem Heftzylinder zu einer Klammer (46, 47) geformt wird, die nach Abschwenken des Widerlagers (13, 22) in eine zum Zylinderumfang tangential stehende Richtung in ein zu heftendes Material (24) eintreibbar ist.

2. Drahtheftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (18) zu einer in etwa radialen Bewegung im Heftzylinder (10) an auf Wellen (16) drehbar gelagerten, parallelen Gelenkarmen (15) befestigt sind und mindestens eine Welle (16) zur radialen Bewegung der Backen (18) angetrieben ist.

3. Drahtheftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit des Heftzylinders (10) größer ist als die des Zubringerzylinders (27).

4. Drahtheftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Formung der Klammer durch die Bakken (18) Überbiegeblöcke (26) auf die Klammerschenkel (47) einwirken.