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Legemaschine zum Auslegen und Aufeinander-
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schichten von Stoffbahnlagen etc.
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Die Erfindung betrifft eine Legemaschine zum Auslegen und Aufeinanderschichten
von Stoff-, Folien- und anderen Materialbahnlagen auf einem Legetisch, mit einem
längs des Legetischs hin- und herfahrbaren Legewagen, der eine mittels einer Hubvorrichtung
relativ zum Legetisch anheb- und absenkbare Materialbahn-Ausgabevorrichtung zum
Aus legen der Materialbahn sowie eine die Hubvorrichtung steuernde Höhenschaltvorrichtung
aufweist, welche einen die Höhe der Ausgabevorrichtung über dem Legetisch beziehungsweise
der zuletzt ausgelegten Materialbahnlage erfassenden sowie auf eine vorgebbare Höhe
Schalthöhe) ansprechenden, berührungslos steuerbaren Taster aufweist. Unter dem
Begriff "Ausgabevorrichtung" sollen dabei alle Aggregate verstanden werden, die
die Materialbahn auf dem Legetisch bzw.
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dem Lagenstapel ablegen.
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Bei Legemaschinen, bei denen die auszulegende Materialbahn von einem
Vorrat abgezogen und durch die Ausgabevorrichtung des hin- und herfahrbaren Legewagens
auf dem Legetisch beziehungsweise der zuletzt ausgelegten Materialbahnlage abgelegt
wird, ist man bestrebt, mit der Materialbahn-Ausgabevorrichtung so dicht wie möglich
über der Legetischoberfläche beziehungsweise der zuletzt ausgelegten Materialbahnlage
zu fahren, um die Materialbahnlagen glatt und spannungsfrei abzulegen. Infolgedessen
muß die Materialbahn-Ausgabevorrichtung des Legewagens wegen des Anwachsens des
Materialbahnlagenstapels während des Legevorgangs angehoben werden, was bei herkömmlichen
Legemaschinen in der
Weise geschieht, daß die Materialbahn-Ausgabevorrichtung
durch ein Schrittschaltwerk jeweils nach dem Auslegen einer Materialbahnlage schrittweise
angehoben wird. Da nun die Größe dieser Schaltschritte in den wenigsten Fällen mit
der Dicke der ausgelegten Materialbahnlagen exakt übereinstimmt, addieren sich die
Höhendifferenzen im Laufe des Legevorgangs, so daß die oberen Materialbahnlagen
eines Materialbahnlagenstapels unter anderen Bedingungen abgelegt wurden als die
unteren Lagen.
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Man hat deshalb schon versucht, die Höhe der Materialbahn-Ausgabevorrichtung
über der Legetischoberfläche beziehungsweise über der zuletzt ausgelegten Materialbahnlage
mit verschiedenen Arten der bekannten berührungslos steuerbaren Taster zu erfassen,
um so für den Legevorgang jeweils eine vorgegebene Höhe der Ausgabevorrichtung über
der zuletzt aus gelegten Materialbahnlage einzustellen und einzuhalten. Dies läßt
sich jedoch wegen der außerordentlich unterschiedlichen Eigenschaften insbesondere
textiler Stoffe nicht mit der gewünschten Genauigkeit bewerkstelligen; sogenannte
Reflexlichttaster, die von oben auf die zuletzt ausgelegte Materialbahnlage gerichtet
sind, sprechen zum Beispiel auf schwarzen Samt entweder überhaupt nicht oder nicht
mit reproduzierbarer Genauigkeit an. Kapazitive Taster haben infolge der Verschiedenartigkeit
auszulegender Stoffe Streubreiten in der Ansprechhöhe bis zu 60 mm, was leicht verständlich
wird, wenn man daran denkt, daß ja auch Stoffe mit eingewebten oder eingestrickten
Metallfäden von der Textilindustrie verarbeitet werden. Taster in Form sogenannter
Staudruckmeßdüsen führen bei glatten Stoffen
einerseits und stark
strukturierten, zum Beispiel mit Durchbrechungen versehenen Stoffen andererseits
naturgemäß zu sehr unterschiedlichen Ansprechabständen, und die Steuerung des Anhebvorgangs
der Materialbahn-Ausgabevorrichtung mit Hilfe eines Zeitrelais hat dieselben Nachteile
wie die geschilderten Schrittschaltvorrichtungen.
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Mechanische Taster, welche in bekannter Weise einen Endschalter betätigen,
haben den Nachteil, daß sie sich in unterschiedliche Stoffe unterschiedlich weit
eindrücken, sie hinterlassen Spuren im Stoff und lassen sich für das sogenannte
Zick-Zack-Legen nicht einsetzen, da sie in der einen Fahrtrichtung des Legewagens
mit der einen der beiden Materialbahnlagen-Haltevorrichtungen kollidieren, welche
an den Enden des Wegs des Legewagens am Legetisch angebracht sind, um die Enden
der ausgelegten Materialbahnlagen festzuhalten. Man hat auch schon versucht, die
Höhe des Materialbahnlagenstapels mit Hilfe einer Lichtschranke zu erfassen, deren
Lichtstrahl sich quer zur Fahrtrichtung des Legewagens über den Legetisch erstreckt,
jedoch läßt sich auch mit einer solchen Lichtschranke die Höhe der Materialbahn-Ausgabevorrichtung
nicht mit der gewünschten Genauigkeit einstellen, da sich erfahrungsgemäß die seitlichen
Ränder der ausgelegten Materialbahnlagen leicht aufwerfen, insbesondere beim Auslegen
textiler Stoffe.
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Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Legemaschine
zu schaffen, bei der sich die Höhe der Materialbahn-Ausgabevorrichtung über der
jeweils zuletzt ausgelegten Materialbahnlage auch dann stets exakt auf den gewünschten
Wert einstellen läßt, wenn die unterschiedlichsten Materialien
ausgelegt
werden sollen und man in Betracht zieht, daß sich die mit Legemaschinen auszulegenden
Materialien im Materialbahnlagenstapel unterschiedlich komprimieren und Unregelmäßigkeiten
auftreten können, die zum Beispiel durch Lufteinschlüsse zwischen den ausgelegten
Materialbahnlagen verursacht werden. Nur eine Legemaschine, die diese Forderung
erfüllt, kann wirklich vollautomatisch, das heißt, ohne Beaufsichtigung, einen kompletten
Materialbahnlagenstapel auslegen. Insbesondere lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
die Legemaschine nach der Patentanmeldung P 30 09 748.4 so zu verbessern, daß sie
mit beliebigen auszulegenden Materialien vollautomatisch arbeiten kann.
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Ausgehend von einer Legemaschine der eingangs erwähnten Art wird diese
Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Legewagen ein über den Legetisch
beziehungsweise die zuletzt ausgelegte Materialbahnlage geschleppter, in der Schalthöhe
sich bis unter den Taster erstreckender flexibler Materialstreifen angebracht ist,
welcher beim Absenken der Ausgabevorrichtung durch den Legetisch beziehungsweise
die zuletzt ausgelegte Materialbahnlage auf den Taster zu bewegbar ist und aus einem
Material besteht, auf das der Taster beim Erreichen der Schalthöhe anspricht. Beim
Arbeiten einer derart ausgebildeten Legemaschine erfolgt der Vorgang natürlich umgekehrt,
denn wenn der Legewagen mit der Materialbahn-Ausgabevorrichtung beginnt, über den
Lagenstapel mit der zuletzt ausgelegten Materialbahnlage hinwegzufahren, so befindet
sich der den Taster steuernde Materialstreifen zu nahe am Taster, so daß die Ausgabevorrichtung
durch ihre Hubvorrichtung so lange angehoben wird, bis der
Taster
um mehr als die Schalthöhe vom Materialstreifen abgehoben worden ist. Ferner versteht
sich von selbst, daß der Materialstreifen nicht stets über die Legetischoberfläche
bzw. die zuletzt ausgelegte Materialbahnlage schleifen muß, sondern ein Kontakt
mit dem Legetisch oder der erwähnten Materialbahnlagee/dsatnn erfolgt, wenn die
Materialbahn-Ausgabevorrichtung von oben her bis kurz über die Schalthöhe abgesenkt
wurde.
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Ein solcher flexibler Materialstreifen verformt auch leichte Stoffe
weder in vertikaler noch in horizontaler Richtung, er kann über die sogenannten
Stoffängerleisten hinweggleiten, das heißt, über diejenigen, am Legetisch angebrachten
Leisten, die die Enden der ausgelegten Materialbahnlagen festhalten, und er macht
die Schalthöhengenauigkeit völlig unabhängig von dem jeweils auszulegenden Material.
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Grundgedanke der Erfindungiist es also, ein leichtes, an die Art des
verwendeten Tasters anpaBbares Steuerelement, wie z.B. eine Folie, ein Gliederband
od.dgl., zu verwenden, welches durch den Materialbahnlagenstapel in Ansprechrichtung
des Tasters gegen diesen angehoben wird. Man könnte natürlich auch daran denken,
ein starres und in vertikaler Richtung leicht verschieb- oder verschwenkbares Steuerelement
zu verwenden, welches über die jeweils zuletzt ausgelegte Materialbahnlage hinweggleitet
und so ausgebildet ist, daß der verwendete Taster immer dann anspricht, wenn ihm
dieses Schaltelement bis auf den Schaltabstand angenähert wurde, jedoch ist ein
solches nichtflexibles Schaltelement hinsichtlich des Uberfahrens der sogenannten
Fängerleisten weniger vorteilhaft.
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Das erfindungsgemäße Prinzip ermöglicht die Verwendung unterschiedlichster
Taster; so kann man z.B. mit einer Metallfolie sowohl die bekannten kapazitiven
als auch die bekannten induktiven Taster steuern, mit jedem hellen Materialstreifen
lassen
sich optische Taster betätigen, und mit jedem einigermaßen ebenen und luftundurchlässigen
Materialstreifen kann auch ein Taster gesteuert werden, der als sogenannte Staudruckmeßdüse
ausgebildet ist. Als besonders zweckmäßig haben sich jedoch Taster erwiesen, die
als sogenannte Reflexlichttaster ausgebildet sind, und zwar in Kombination mit einem
Materialstreifen, der auf seiner dem Taster zugekehrten Seite eine helle Farbe besitzt.
Ein solcher Reflexlichttaster wird später anhand der Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Legemaschine noch näher erörtert werden.
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Wenn mit der Legemaschine nur in einer Fahrtrichtung des Legewagens
eine Materialbahnlage ausgegeben und abgelegt wird, so genügt es, wenn in Fahrtrichtung
des Legewagens vor dem Taster ein diesen steuernder Materialstreifen angebracht
ist. Soll die Legemaschine aber in beiden Fahrtzw«SsSBigerweise richtungen des Legewagens
auslegen können, so bringt man/in Fahrtrichtung des Legewagens vor und hinter dem
Taster*/jeweils einen solchen Materialstreifen an oder bildet einen Materialstreifen
so aus, daß er in der Seitenansicht quer zur Legewagenfahrtrichtung eine U-förmige
Gestalt aufweist, das heißt, eine Art Schlaufe bildet, daß er ferner an seinen beiden
oberen Enden vor und hinter dem Taster beziehungsweise dessen aktivem Teil befestigt
ist und eine solche Länge aufweist, daß er, wenn sich die Ausgabevorrichtung um
mehr als die Schalthöhe über der Legetischoberfläche beziehungsweise der zuletzt
ausgelegten Materialbahnlage befindet, so weit nach unten durchhängt, daß der Taster
nicht anspricht.
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*) (d.h. dessen aktivem Teil)
Weitere Merkmale, Vorteile
und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der beiliegenden zeichnerischen
Darstellung und der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Legemaschine; es zeigen: Fig. 1 eine vereinfachte Seitenansicht
des Legewagens der Legemaschine mit diversen Antriebsmitteln für den Legewagen selbst
und die Materialbahn-Ausgabevorrichtung; Fig. 2 einen Schnitt in einer vertikalen,
in der Legewagen-Fahrtrichtung liegenden Ebene durch die Materialbahn-Ausgabevorrichtung
und den erfindungsgemäßen Taster, wobei sich die Materialbahn-Ausgabevorrichtung
in der Schalthöhe über der zuletzt ausgelegten Materialbahnlage befindet; Fig. 3
einen den erfindungsgemäßen Taster zeigenden Ausschnitt aus Fig. 2, wobei jeaoch
der Abstand der Materialbahn-Ausgabevorrichtung von der zuletzt ausgelegten Materialbahnlage
größer ist als die Schalthöhe, und Fig. 4 einen Schnitt durch den Taster mit dem
ihn steuernden Materialstreifen nach der Linie 4-4 in Fig. 3.
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Die Fig. 1 zeigt einen Legetisch 10, längs dem ein Legewagen 12 motorisch
hin- und hergefahren werden kann. Der letztere ist mit Lagerungen 16 für die Welle
18a einer Stoffrolle 18 versehen, von der eine Stoffbahn 20 mittels einer antreibbaren
Abzugswalze 22 abgezogen werden kann. Diese Stoffbahn bildet die Materialbahn im
Sinne der Ansprüche.
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Am Legewagen 12 ist eine Materialbahn-Ausgabevorrichtung für die Stoffbahn
20 vorgesehen, wobei im folgenden diese Ausgabevorrichtung wie üblich als Legeaggregat
bezeichnet werden soll; es wurde in der Zeichnung als Ganzes mit 26 bezeichnet.
Dieses Legeaggregat ist am Legewagen 12 in vertikaler Richtung verschiebbar geführt
und kann motorisch angehoben und abgesenkt werden, worauf später noch näher eingegangen
werden soll. Es besitzt einen nach oben geöffneten und sich quer zu der in Fig.
1 mit dem Pfeil A gekennzeichneten Längsrichtung des Legetischs 10 erstreckenden
Trichter 28, in den die von der Abzugswalze 22 angeförderte Stoffbahn 20 von oben
eintritt. Sie wird dann durch die eine Wand 30 des Trichters so umgelenkt, daß sie
das Legeaggregat parallel zur Oberfläche des Legetischs 10 oder unter einem spitzen
Winkel zur Legetischoberfläche verläßt. Das Legeaggregat 26 hat ein Gehäuse in Form
eines sich quer zur Legerichtung erstreckenden Kastens 34, der mit Hilfe seitlicher
Führungsbacken 31 an vertikalen Führungswangen 32 des Legewagens 12 in vertikaler
Richtung verschiebbar geführt ist. Am Legeaggregat 26 ist ein Schneidaggregat 50
angebracht, welches quer zur Legetisch-Längsrichtung längs des Legeaggregats hin-
und hergefahren werden kann, wobei es eine ausgelegte Stoffbahnlage von der im Legeaggregat
befindlichen Stoffbahn 20 abtrennt.
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Der Legewagen besitzt zwischen zwei zu beiden Seiten des Legetischs
10 liegenden Seitenwänden 62, in denen die Abzugswalze 22 drehbar gelagert ist,
einen Fahrantrieb zum Hin- und Herfahren des Legewagens. Dieser Fahrantrieb ist
in Fig. 1 nur schematisch dargestellt und er besteht im wesentlichen aus einem elektrischen
Antriebsmotor 64, vier
paarweise auf beiden Seiten des Legetischs
angeordneten Laufrollen 66 und einer Kette 68, die über ein nicht gezeigtes, auf
der Achse des Antriebsmotors 64 befestigtes Kettenrad und zwei Kettenrädern 70 verläuft,
welch letztere mit den beiden dem Betrachter der Fig. 1 zugewandten Laufrollen 66
fest verbunden sind. Die letzteren rollen paarweise auf zu beiden Seiten des Legetischs
10 angebrachten, nicht dargestellten Laufschienen, wobei, da die einander gegenüberliegenden
Laufrollen 66 nicht durch Achsen miteinander verbunden sind, die dem Betrachter
der Fig. 1 zugewandten Laufrollen angetrieben und die auf der anderen Seite des
Legetischs 10 liegenden Laufrollen als leerlaufende Räder ausgebildet sind.
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Über ein weiteres nicht dargestelltes und auf der Achse des Antriebsmotors
64 befestigtes Kettenrad und eine Kette 72 treibt der Antriebsmotor 64 ein Verstellgetriebe
74 an, welches von bekannter Bauart ist und eine stufenlose Verstellung des Ubersetzungsverhältnisses
zwischen Eingangs-und Ausgangswelle des Verstellgetriebes ermöglicht. Auf der Eingangswelle
ist ein Kettenrad 76 befestigt, über das die Kette 72 verläuft, während auf der
Ausgangswelle ein Kettenrad 78 sitzt, welches über eine Kette 80 und ein auf der
Achse der Abzugswalze 22 befestigtes Kettenrad 82 die Abzugswalze antreibt. Der
Antriebsmotor 64 und das Verstellgetriebe 74 können an der Innenseite der einen
Seitenwand 62 des Legewagens 12 angebracht sein.
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In gleicher Weise ist ein elektrischer Hubmotor 84 im Legewagen 12
untergebracht; dieser kann in beiden Richtungen angetrieben werden und wickelt bei
einer Drehrichtung im Gegenuhrzeigersinn auf seiner Welle ein Seil 86 auf, an dem
das
Legeaggregat 26 aufgehängt ist; dreht sich der Hubmotor 84
jedoch im Uhrzeigersinn, so sinkt das Legeaggregat 26 unter seinem Eigengewicht
ab.
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An einem am Legeaggregat 26 angebrachten und zwischen den beiden Seitenwänden
62 des Legewagens 12 befindlichen Arm 90 ist ein sogenannter Reflexlichttaster 92
montiert, der dazu dient, einen vorgebbaren Vertikalabstand des Legeaggregats 26
von der Oberfläche des Legetischs 10 beziehungsweise der obersten der zuletzt auf
dem Legetisch ausgelegten Stofflagen zu ermitteln; diese oberste vollständige Stofflage
wurde mit 20' bezeichnet.
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Die dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Legemaschine
ist dazu vorgesehen, Stoffbahnlagen nur dann auszulegen, wenn sich der Legewagen
12 in Richtungs des Pfeils A in Fig. 1 bewegt, so daß der Legewagen leer zurückfährt.
In bekannter Weise wird dann in der rechten Endposition des Legewagens das freie
Ende der Stoffbahn 20 von einer am Legetisch 10 angebrachten, nicht dargestellten
Stoffängerleiste festgehalten, worauf der Legewagen von seiner rechten in seine
linke Endposition fährt und dabei mit Hilfe der Abzugswalze 22 Stoff von der Stoffrolle
18 abzieht und über das Legeaggregat 26 auf dem Legetisch 10 beziehungsweise auf
der jeweils obersten Stoffbahnlage 20' ablegt. In der linken Endposition des Legewagens
12 wird das Schneidaggregat 50 betätigt und die frisch ausgelegte Stoffbahnlage
von der im Legewagen befindlichen Stoffbahn 20 abgeschnitten.
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Damit sich nun das Legeaggregat 26 bei jedem Legevorgang in demselben
und möglichst geringen Abstand über der jeweils zuletzt ausgelegten Stoffbahnlage
20' befindet, wird das Legeaggregat 26 nach dem Auslegen jeder Stoffbahnlage 20'
mit Hilfe des Hubmotors 84 angehoben, und zwar bis auf die vom Reflexlichttaster
92 bestimmte Schalthöhe. Es kann aber auch so vorgegangen werden, daß nach dem Auslegen
einer Stoffbahnlage 20' mit Hilfe des Hubmotors 84 und beispielsweise eines Zeitrelais
das Legeaggregat 26 über die Schalthöhe hinaus angehoben wird, um den Legewagen
leer zurückzufahren, worauf vor Beginn des neuen Legevorgangs das Legeaggregat durch
den Hubmotor 84 unter der Kontrolle des Reflexlichttasters 92 bis auf die Schalthöhe
abgesenkt wird, das heißt, bis auf diejenige Höhe, in der sich dann das Auslegen
der neuen Stoffbahnlage vollzieht, wenn der Legewagen von seiner rechten in seine
linke Endposition fährt.
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Zunächst soll nun anhand der Fig. 4 der Aufbau des Reflexlichttaster
92 erläutert werden. Dieser besitzt ein Gehäuse 93, in dem eine Lichtquelle 95 mit
zugehöriger Optik 97 sowie eine Fotozelle 99 mit zugehöriger Optik 101 untergebracht
sind. Die Optik 97 bildet die Lichtquelle 95 auf einen im Abstand X unterhalb des
Reflexlichttasters 92 liegenden Abtastpunkt 103 ab, und die Optik 101 bildet diesen
Abtastpunkt auf die Fotozelle 99 ab. Befindet sich dann im Abtastpunkt 103 eine
das Licht der Lichtquelle 95 nicht weitgehend absorbierende Oberfläche, so läßt
sich deren Vorhandensein mit der Fotozelle 99 feststellen. Zweckmäßigerweise bildet
man den Reflexlichttaster 92 so aus, daß sich der Abstand X des Abtastpunkts 103
einstellen läßt.
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ekt Damit nun der Reflexlichttaster 92 auch dann anspricht, wenn
die oberste Stoffbahnlage 20' das Licht der Lichtquelle 95 vollständig oder nahezu
vollständig absorbiert oder die Stoffoberfläche so strukturiert ist, daß der Abtastpunkt
103, das heißt, die Abbildung der Lichtquelle 95, auch unterhalb der höchsten Erhebungen
der Stoffoberfläche liegen kann, befindet sich unterhalb des Reflexlichttasters
92 ein flexibler Steuerstreifen 110, dessen Oberseite 110a mindestens unterhalb
der Optiken 97 und 101 des Reflexlichttasters hell ausgebildet ist, so daß sie das
Licht der Lichtquelle 95 gut reflektiert. Dieser Steuerstreifen 110 ist an mit einem
Fenster 9Ob versehenen einem den Reflexlichttaster 92 untergreifenden/ Halteteil
90a des Arms 90 angebracht, und zwar erfindungsgemäß so, daß die Enden des Steuerstreifens
110 in Fahrtrichtung des Legewagens vor und hinter den Optiken 97 und 101 befestigt
sind; ferner ist der Steuerstreifen 110 so lang gewählt worden, daß er bei hinreichendem
Abstand vom Legetisch beziehungsweise der obersten Stoffbahnlage 20' so weit frei
durchhängt, daß er unterhalb der Optiken 97 und 101 von diesen einen Abstand aufweist,
der größer als die Schalthöhe X ist. In diesem Fall sieht die Fotozelle 99 den Abtastpunkt
103 nicht".
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Wird nun das Legeaggregat 26 durch den Hubmotor 84 abgesenkt, so legt
sich der Steuerstreifen 110 auf die Legetischoberfläche beziehungsweise die oberste
Stoffbahnlage 20' auf und wird beim weiteren Absenken so deformiert, daß schließlich
der sich unter den Optiken 97 und 101 befindende Bereich des Steuerstreifens 110
einen der Schalthöhe X entsprechenden Abstand vom Reflexlichttaster hat, der letztere
anspricht und dadurch der Hubmotor 84 abgeschaltet wird.
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Wie sich zum Beispiel aus der Fig. 2 ergibt, kann das aus Reflexlichttaster
und Steuerstreifen 110 bestehende erfindungsgemäße Aggregat ohne weiteres auch dann
eingesetzt werden, wenn die Legemaschine in beiden Fahrtrichtungen des Legewagens
12 eine Materialbahnlage auslegt - in der anderen Fahrtrichtung (von links nach
rechts) wird der Steuerstreifen 110 dann eben in die andere Richtung deformiert.
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Beim Legen in beiden Fahrtrichtungen könnte auch so vorgegangen werden,
daß die für das Legen günstigste Höhe des Legeaggregats 26 für das Legen in der
einen Fahrtrichtung mit dem erfindungsgemäßen Tastaggregat und für das Legen in
der anderen Fahrtrichtung mit herkömmlichen Mitteln wie einem Schrittschaltwerk,
einem Zeitrelais oder dergleichen eingestellt wird, da sich trotzdem Fehler der
herkömmlichen Vorrichtungen nicht auf summieren können, da die Höhe des Legeaggregats
ja immer wieder durch das erfindungsgemäße Tastaggregat korrigiert wird.
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Wegen weitere Einzelheiten einschlägiger Legemaschinen wird auf die
Offenbarung der Patentanmeldung P 30 09 748.4 der Anmelderin und auf den Stand der
Technik verwiesen, wie er sich beispielsweise aus der DE-OS 23 16 706 und der entsprechenden
US-PS 3 677 536 ergibt.