DE3310259A1

DE3310259A1 - Anordnung von lichtschaltelementen fuer einen optischen druckkopf in paralleldruckern zum zeilenweisen aufzeichnen von bild und textinformationen

Info

Publication number: DE3310259A1
Application number: DE19833310259
Authority: DE
Inventors: Herbert 2932 Zetel Behrens; Rainer 2940 Wilhelmshaven Marx; Jürgen Dipl.-Phys. 2883 Stadtland Schmitt
Original assignee: Olympia Werke AG
Current assignee: AEG Olympia Office GmbH
Priority date: 1983-03-22
Filing date: 1983-03-22
Publication date: 1984-09-27
Also published as: US4528573A

Description

OLYMPIA WERKE'.AG G E81/Ac/ra/PS 1909

ANR: 1 003 976 18. März 1983

Anordnung von Lichtschaltelementen für einen optischen Druckkopf in Paralleldruckern zum zeilenweisen Aufzeichnen von BiId- und Textinformationen

Die Erfindung betrifft eine Anordnung von Lichtschaltelementen für einen optischen Druckkopf in Paralleldruckern zum zeilenweisen Aufzeichnen von Bild- und Textinformationen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

In Datenverarbeitungsanlagen werden Schnelldrucker benötigt, um elektrische Eingangssignale in eine sichtbare Darstellung umzuformen. Für diesen Zweck sind auch Drucker mit optischen Druckköpfen mit Erfolg eingesetzt worden. So ist eine optische Schreibeinrichtung mit einem lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger, Fotopapier oder Aufzeichnungszwischenträger und einem elektriscii steuerbaren optischen Bauteil mit Bildpunktelementen, die den Lichtfluß sperren oder durchlassen durch die deutsche Offenlegungsschrift 25 57 254 bekannt. Ein optischer Drucker mit einem magnetisch steuerbaren optischen Bauteil ist durch die deutsche Offenlegungsschrift 28 12 206 bekannt. Hierbei wird von einer integrierten Lichtmodulationsmatrix ausgegangen, bei der weder ein abzulenkender Lichtstrahl noch elektrostatische Aufladungen für den eigentlichen Druckvorgang erforderlich sind. Eine derartige integrierte Lichtmodulationsmatrix ist in der deutschen Offenlegungsschrift 26 06 596 beschrieben, die auf der Lichtmodulation durch magnetooptische Speicherschithten, wie z. B. Eisengranatschichten, aufbauen. Diese Schichten bestehen aus einer regelmäßigen Anordnung von Lichtschaltelementen, die über aufgedampfte Leiterbahn- und Widerstandsschichten rein elektronisch geschaltet werden. Bei hoher Integrationsdichte können zellenförmige Lichtschaltkomponenten mit über 1000 Elementen

aufgebaut werden. Die Lichtschaltelemente sind zwischen einer ständigen Lichtquelle und einem lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger angeordnet und sind durch einen Zeichengenerator derart steuerbar, daß das von der Lichtquelle ständig ausgestrahlte Licht an vorbestimmten Zeichenrasterpunkten bedarfsweise sperr- bzw. durchlaßbar ist. Um eine einzige gerade Bildzeile auf der lichtempfindlichen Oberfläche bilden zu können, sind mehrere nebeneinander in einer Reihe und quer zur Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers angeordnete Lichtschaltelemente erforderlich. Unterhalb der Lichtschaltelemente ist zwischen diesen und dem Aufzeichnungsträger ζ. Β. einer Fotoleitertrommel eine Optik vorgesehen, die zur Abbildung der Lichtschaltelemente auf dem Aufzeichnungsträger dient.

Um auf dem Aufzeichnungsträger eine genau fluchtende Schreibzeile ohne sichtbare Übergänge der Abbildungen der einzelnen Schaltelemente zu erzielen, ist eine Justage unumgänglich. Für diesen Zweck wird bei einer bekannten Anordnung die aus einem Lichtschaltelement und einem Objektiv bestehende Baugruppe justiert. Da diese Baugruppe verhältnismäßig groß ist und die Verstellung nur sehr klein sein darf, ist die Justierung recht zeitraubend und zeitaufwendig.

Weiterhin ist durch die deutsche Patentanmeldung 32 14 519 ein Drucker mit einem optischen Druckkopf zum zeilenweise Aufzeichnen von Bild- und Textinformationen vorgeschlagen worden, die Lichtschaltzeilen durch Anlegen an einer zur eigentlichen Schaltzeile parallelen Körperkante anzuordnen, und zu befestigen. Die Lichtschaltelemente werden hierbei einzeln in den Druckkopf eingesetzt, ihr Abbild wird dagegen durch Verstellen der Objektive zueinander justiert. Diese Anordnung hat sich wohl bewährt, weil die hier verwendeten Lichtschaltelemente mit einem aus Glas bestehenden Lichteinkuppelteil versehen sind, auf den sich ein Lichteinkoppelstecker justagefrei aufstecken läßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung von Lichtschalteleltienten mit den dazugehörigen Mitteln zum Einkoppeln von Licht für einen optischen Druckkopf einfach zu montieren. Diese Montage soll auch dann problemfrei sein, wenn die Lichtschaltelemente keine Lichteinkoppelstäbe mehr aufweisen oder nur noch solche besitzen, bei denen keine Lichteinkoppelstecker mehr selbstzentrierend aufsteckbar sind. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht eine einfache Montage der Lichtschaltelemente an einem gemeinsamen Träger derart, daß die Lichtschaltelemente den zur Ausleuchtung dienenden Lichtleitern automatisch genau gegenüberstehen. Hierdurch erübrigt sich eine nachträgliche Justierung der Lichtleiter und der Lichtschaltelemente zueinander. Außerdem wird gleichzeitig gewährleistet, daß die als Querschnittswandler ausgebildeten Lichtleiter genau senkrecht auf den Lichtschaltzeilen stehen.

Durch die vorteilhaften Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes nach den Patentansprüchen 11 und 15 wird eine gute Homogenisierung des von den Querschnittswandlern (Lichtleitern) abgegebenen und auf die Lichtschaltelemente zu leitende Licht erzielt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigt:

Figur 1 den erfindungsgemäßen Drucker in schaubildlicher Darstellung,

Figur 2 eine Einzelheit aus Figur 1 im Längsschnitt,

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Figur 3 eine zweite Ausführungsform der Lichteinkopplung,

Figur 4 den Träger gemäß Figur 3 in schaubildlicher Darstellung,

Figur 5 eine Einzelheit zu Figur 3 in Draufsicht,

Figur 6 eine zweite Ausführungsform für die Lichteinkopplung und

Figur 7 eine dritte Ausführungsform für die Lichteinkopplung.

Die Figur 1 zeigt eine Lichtquelle 1, die z. B. aus einer Halogenlampe besteht, deren Lichtstrahlen über Lichtleiter 3 einen Querschnittswandler 5 an Lichtschaltelemente 7 mit Bildpunktelementen geleitet werden. Von diesen Bildpunktelementen der Lichtschaltelemente 7 wird Licht punktweise entlang der Länge einer Aufzeichnungszeile 11 auf einen lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger 13 einer Trommel 14 mittels Objektiven 9 übertragen. Die als ansteuerbaren optischen Bauelemente dienenden Lichtschaltelemente 7 werden durch einen Zeichengenerator 12 derart angesteuert, daß das von der Lichtquelle 1 ständig ausgestrahlte Licht an vorbestimmten Zeichenrasterpunkten bedarfsweise sperr- bzw. durchlaßbar ist. Der aus der Lichtquelle 1, den Lichtleitfasern 3, den Querschnittswandlern 5, den Lichtschaltelementen 7 und den Objektiven 9 bestehende optische Druckkopf 10 ermöglicht ein zeilenweises Aufzeichnen von Grafik- und Textinformationen auf dem lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger 13, die dann anschließend in bekannter Weise elektrografisch entwickelt und fixiert werden. Zu diesem Zweck ist eine Entwicklungsvorrichtung 23, eine Papiereinzugsrolle 15 zum Einziehen eines Aufzeichnungsblattes 17, eine Übertragungsstation

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und eine aus Preßwalzen bestehende Fixiervorrichtung 21 vorgesehen. Außerdem sind um die Trommel 14 noch eine Reinigungsvorrichtung· 25 und eine Aufladekorona 27 vorgesehen. Das senkrechte Auftreffen der optischen Achse auf den Aufzeichnungsträger 13 ist konstruktiv beherrschbar. Der hierdurch auftretbare minimale Fehler ist in den Textzeilen nicht mehr sichtbar.

Zwischen Seitenwänden 29, 31 des optischen Druckkopfes 10 ist ein Träger 33 mittels Schraubenverbindungen befestigbar, der an seiner Unterseite einen vorstehenden Steg 35 in Zeilenrichtung aufweist. Eine Stirnfläche 37 dieses Steges 35 ist in dichtem Abstand zu Polfiltern 39 angeordnet. Die an diese Stirnfläche 37 angrenzenden Seitenflächen dienen auf der einen Seite als Anschlagfläche 41 für Anschlagkanten 43 der Lichtschaltelemente 7 und auf der anderen Seite als Anlagefläche 45 für die Querschnittswandler 5. Diese Querschnittswandler 5 bestehen gemäß Figur 2 aus einzelnen Lichtleitfasern, deren freie Enden durch eine als Haltevorrichtung dienende Abdeckplatte 47 gegen die Anlagefläche 45 preß- und damit an dem Träger 33 arretierbar sind. Die Lichtschaltelemente 7 weisen eine Abdeckhaube 49 für die Lichtschaltzeilen 51, die Magnetwicklungen 53, die ICs 54 und für die Polfilter 39 auf, wobei die Abdeckhaube 49 eine Ausnehmung 55 zum Durchtritt der Stirnflächen 37, 38 des Steges 35 und der Abdeckplatte 47 und der in diesen befindlichen freien Enden der Querschnittswandler 5 enthält. Die eine Seite der Ausnehmung 55 ist gleichzeitig die Anschlagkante 43 für die Lichtschaltelemente 7 an der Anschlagfläche 41 des Trägers 33. Für eine sichere Montage weisen der Träger 33. und die Abdeckplatte 47 Vorsprünge 57 und 59 mit Anschlagflächen 61, 63 auf, mit welchen Gegenanschlagflachen 65 und 67 an den Abdeckhauben derart in Eingriff bringbar sind, daß die Stirnflächen 37 und des Steges 35 und der Abdeckplatte 47 und die Querschnittswandler 5 nicht mit den Polfiltern 39 in Eingriff gelangen. Hierdurch wird eine Beschädigung der empfindlichen Bauelemente der Lichtschaltelemente 7 sicher vermieden.

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Jedes Lichtschaltelement 7 hat eine getrennte Abdeckhaube 49, die mittels einer Schraubverbindung 69 mit ihrer Gegenanschlagfläche 65 gegen die Anschlagfläche 61 des Vorsprungs 57 preß- und damit arretierbar ist. Diese Schraubverbindung 69 weist eine in die Gegenanschlagflache 65 der Abdeckhaube 49 einschraubbare Schraube 71 auf, die in einem Langloch 73 des Vorsprungs 57 derart verschiebbar gelagert ist, daß die Anlagekanten 43 der Lichtschaltelemente 7 an der Anschlagfläche 41 des Steges 35 sicher ausgerichtet anliegen. Die Abdeckhauben 49 sind mittels einer Schraub- oder Klebeverbindung mit den Lichtschaltelementen 7 fest verbunden.

Die freien Enden der Querschnittswandler 5 liegen gemäß Figur den Polfiltern 39 unmittelbar mit geringem Abstand gegenüber und münden in die durch die Stirnflächen 37, 38 gebildeten Ebene. Die Abdeckplatte 45 ist übrigens mittels einer Schraube 75 mit dem Träger 33 lösbar verbunden, wobei die freien Enden der Querschnittswandler 5 zwischen der Anlagefläche 45 des Trägers 33 und der Innenfläche 77 der Abdeckplatte 47 einklemmbar sind. Nach der Montage aller fünf Lichtschaltelemente an dem Träger 33, der hier als ein Gesamtquerschnittswandler dient, kann sogar die Abdeckplatte 47 leicht gelöst werden, wonach die einzelnen Teilbereiche des Querschnittswandlers bis zur Auflage auf den zugeordneten Polfiltern 39 nach unten gemäß Figur 2 verschöben werden. Danach wird die Abdeckplatte 47 wieder fest gespannt.

Bei den Beispielen gemäß den Figuren 3 und 4 steht das Lichtschaltarray 51 mit den Polfiltern 39 dem Querschnittswandler 5 nicht unmittelbar gegenüber. Hier ist ein Homogenisierungs- bzw. Lichteinkoppelstab 79 zwischengeschaltet, der an dem Träger 33 mit angeordnet ist. Zu diesem Zweck weisen die Anlagefläche 45 und die Innenfläche 77 Ausnehmungen 81, 83 quf, die in deren Stirnflächen 37, 38 münden. Diese aus Glas bestehenden Stäbe sind durch die Abdeckplatte 47 an dem Träger 33 arretierbar

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oder können auch eingeklebt sein, wobei dann die Lichtschaltelemente 7, d. h. Lichtschaltarrays 51 in der Zeilenrichtung zu den Lichteinkoppelstäben 79 einstellbar sein sollten.

In Figur 4 sind fünf Querschnittswandler 5 und fünf Lichtein-' koppelstäbe 79 dargestellt, die nicht Bestandteil der Lichtschaltelemente sind, wobei für die seitliche Führung der Querschnittswandler 5 (Lichtleiter) Seitenkanten 85 an den Anlageflächen 45 und entsprechende Führungsausnehmungen in der Abdeckplatte 47 als Führungsschächte für die Querschnittswandler 5 dienen.

Die Figur 5 zeigt, daß die Ausnehmung 81 für die Lichteinkoppelstäbe 79 in Zeilenrichtung so erweitert werden kann, daß dieselben gegenüber den in dieser Richtung feststehenden Lichtschaltelementen 7 einstellbar sind. Hierzu weist die Abdeckplatte 47 Durchbrüche 87 auf, durch die an den Lichteinkoppelstäben 79 z. B. durch Kleben befestigte Zapfen 89 nach außen durchragen, derart, daß eine Einstellvorrichtung angreifen kann. Die Abdeckplatte 47 kann übrigens entweder einstückig gemäß Figur 4 oder auch aus den einzelnen Stäben 79 zugeordneten, getrennten Abdeckplatten bestehen.

Bei einem Ausführungsbeispiel nach Figur 6 sind zwischen den Stirnflächen der Querschnittswandler 5 und den Lichtschaltarrays 51, 39 zur Homogenisierung des Lichtangebotes eine Zylinderlinse 91 und Luftzwischenräume 93, 95 vorgesehen. Die Luftzwischenräume 93, 95 können durch in den Träger 33 und die Abdeckplatte 47 eingearbeitete Kammern 97, 99 gebildet werden, die zum Zweck einer guten Lichtausbeute innenverspiegelt und mit einer entsprechenden Formgebung versehen sein können.

Die Figur 7 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die Lichteinkopplungsstäbe 79 mit den Abdeckhauben 49 der Licht-

schaltelemente 7 noch fest verbunden sind. Hierdurch kann das Licht der von den Querschnittswandlern 5 vorgegebenen Lichtstreifen ebenfalls homogenisiert werden. Der Träger 33 weist hierbei wieder eine Anlagefläche 45 für die Querschnittswandler auf, deren freie Enden wieder durch eine Abdeckplatte 47 an dem Träger 33 arretierbar sind. Die Lichtschaltelemente 7 sind quer zur Zeilenrichtung auf einer mit dem Träger 33 fest verbundenen Traverse 101 verschieb- und arretierbar gelagert. Zu diesem Zweck weist die Traverse 101 Führungsnuten 103 für die Lichtschaltelemente 7 auf, in denen die Lichtschaltelemente 7 mit. den Lichteinkopplungsstäben 79 bis zur Anlage an einer Anlagekante 105 des Trägers 33 verschiebbar gelagert sind. Um hierbei eine Beschädigung der Lichteinkopplungsstäbe 79 zu vermeiden, ist die Anlagekante 105 nachgiebig ausgebildet. Die Anlagekante 105 ist an einem auf Führungsbolzen 107 gegen Federkraft (109) verschiebbaren Anschlagteil 111 angeordnet. Die Arretierung der Lichtschaltelemente 7 in den Führungsnuten erfolgt mittels Schrauben 113.

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Claims

OLYMPIA WERKE'.AG E81/Ac/ra/PS 1909

ANR: 1 003 976 18. März 1983

Patentansprüche:

Anordnung von Lichtschaltelementen für einen optischen Druckkopf in Paralleldruckern, wobei mehreren nebeneinander angeordneten Lichtschaltelementen Licht über mit einer Lichtquelle in Verbindung stehende Querschnittswandler zugeleitet wird und wobei die Lichtschaltelemente derart ansteuerbar sind, daß das Licht punktweise entlang der Länge einer Aufzeichnungszeile über Objektive auf einen lichtempfindlichen Aufzeichnungsträger übertragen wird, gekennzeichnet durch einen in dem optischen Druckkopf (10) einsetzbaren Träger (33) mit den Lichtschaltelementen (7), die längs einer Anschlagfläche (41) an dem Träger (33) in Zeilenrichtung ausgerichtet angeordnet sind, und mit einer Anlagefläche (45) für die Querschnittswandler (5), derart, daß die Querschnittswandler (5) den Lichtschaltzeilen (51) in einer definierten Lage gegenüberstellbar sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge kenn-, zeichnet, daß der Träger (33) an der Unterseite einen vorstehenden Steg (35) in Zeilenrichtung aufweist, dessen Stirnfläche (37) in dichtem Abstand zu den Polfiltern (39) der Lichtschaltelemente (7) angeordnet ist und dessen Seitenflächen auf der einen Seite die Anschlagfläche (41) für Anschlagkanten (43) der Lichtschaltelemente (7) und auf der anderen Seite die Anlagefläche (45) für die Querschnittswandler (16) aufweist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittswandler (16) durch eine Haltevorrichtung an der Anlagefläche (45) des Trägers (33) arretierbar sind.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Haltevorrichtung eine die freien Enden der Querschnittswandler (5) abdeckende Abdeckplatte (47) ist.
5. Anordnung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtschaltelemente (7) eine Abdeckhaube (49) für die Lichtschaltzeilen (51), die Magnetwicklungen (53), die ICs (54) und für die Polfilter (39) aufweisen, und daß die Abdeckhaube (49) eine Ausnehmung (55) zum Durchtritt der in den Stirnflächen (37, 38) des Steges (35) und der Abdeckplatte (47) befindlichen freien Enden der Querschnittswandler (5) enthält.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die eine Seite der Ausnehmung (55) die Anschlagkanten (43) für die Lichtschaltelemente (7) an der Anschlagfläche (41) des Trägers (33) ist.
7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6,. dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (33) und die Abdeckplatte (47) Vorsprünge (57, 59) mit Anschlagflächen (61, 63) aufweisen, mit welchen Gegenanschlagflachen (65, 67) an den Abdeckhauben (49) der Lichtschaltelemente (7) derart in Eingriff bringbar sind, daß die Stirnflächen (37, 38) des Steges (35) und der Abdeckplatte (47) und die Querschnittswandler (5) nicht mit den Polfiltern (39) in Eingriff gelangen.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckhauben (49) mittels einer Schraubverbindung (69) gegen die Anschlagflächen (61) der Vorsprünge (57) an dem Träger (33) preßbar sind.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubverbindung (69) eine in die Gegenanschlagflache (65) der Abdeckhaube (49) einschraubbare Schraube (71) ist, welche in einem Langloch (73) des Vorsprunges (57) an dem Träger (33) derart verschiebbar gelagert ist, daß die Anlagekanten (43) der Lichtschaltelemente (7) an der Anschlagfläche (41) des Steges (35) ausgerichtet anliegen.
10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a -du rch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Querschnittswandler (5) den zugeordneten Polfiltern (39) unmittelbar gegenüberliegen.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, -dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den freien Enden der Querschnittswandler (5) und den Polfiltern (39) der Lichtschaltelemente (7) Lichteinkopplungsstäbe (79) zwischengeschaltet sind.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichteinkopplungsstäbe (79) in in die Stirnfläche (37, 38) des Steges (35) und der Abdeckplatte (47) mündende Ausnehmungen (81, 83) der Anlagefläche des Trägers (33) und der Abdeckplatte (47) fest angeordnet sind.
13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch g e k e η η-zeichnet, daß die Lichteinkopplungsstäbe (79) in Zeilenrichtung in den Ausnehmungen (81) verschiebbar gelagert sind.
14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatte (47) Durchbrüche (87) aufweist, durch die an den Lichteinkopplungsstäben (79)

angeordnete Zapfen (89) herausragbar angeordnet sind, und daß die Zapfen (89) durch eine Verstelleinrichtung beaufschlagbar sind.
15. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stirnflächen der Querschnittswandler (5) und den Polfiltern (39) zur Homogenisierung des .Lichtangebotes eine Zylinderlinse (91) und Luftzwischenräume (93, 95) vorgesehen sind.
16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzwischenräume (93, 95) in dem Träger (33) und in der Abdeckplatte (47) eingearbeitete Kammern (97, 99) sind.
17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (97, 99) innen verspiegelt sind.
18. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichteinkopplungsstäbe (79) mit den Abdeckhauben (49) der Lichtschaltelemente (7) fest verbunden sind.
19. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtschaltelemente (7) quer zur Zeilenrichtung auf einer Traverse (101) verschieb- und arretierbar gelagert sind.
20. Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Traverse (101) Fiihrungsnuten (103) für die Lichtschaltelemente (7) aufweist, in denen die Lichtschaltelemente (7) mit den Lichteinkoppiungsstäben (79) bis zur Anlage an einer Anlagekante (105) des Trägers (33) verschiebbar sind.
21. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagekante (105) nachgiebig ausgebildet ist.
22. Anordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet , daß die Anlagekante (105) auf Führungsbolzen (107) an der Abdeckplatte (47) gegen Federkraft (109) verschiebbar gelagert ist.