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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Abziehen einzelner Bögen
von der Oberseite eines Bogenstapels in einer Abziehrichtung, mit
einer Ablage für
den Bogenstapel Abziehvorrichtungen, angeordet in einer geringen
Entfernung über
dem Stapel, um den obersten Bogen eines auf der Ablage liegenden
Bogenstapels anzuziehen und in Abziehrichtung abzuziehen, und seitlichen
Blasvorrichtungen zum Blasen von Luft von der Seite her, in Abziehrichtung der
Bögen gesehen,
in Richtung des Stapels.
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Eine Vorrichtung dieser Art ist aus
dem US-Patent 4 787 618 bekannt. Es beschreibt eine Vorrichtung,
in der die Abziehvorrichtungen eine Saugvorrichtung umfassen, gegen
die der oberste Bogen des Stapels fest angesaugt wird, um durch Transpori
durch die Saugvorrichtung abgezogen zu werden, und in der zusätzlich die
seitlichen Blasvorrichtungen Luft in den Bogenstapel einführen für den Fall
von aneinander haftenden Bögen
und für
den Fall, daß der
oberste Bogen nicht zur richtigen Zeit mit der Saugvorrichtung in
Kontakt kommt.
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Die Vielfalt von Bögen, die
in der gegenwärtigen
Generation von Druckmaschinen als empfangendes Material verwendet
wird, ist beträchtlich,
und es wird erwartet, daß sie
in Zukunft noch weiter wachsen wird. Unter diesen Umständen ist
eine verlässliche
Zufuhr dieser breiten Vielfalt von empfangenden Materialien, variierend
von dünnem
bis dickem und von weichem bis steifen empfangendem Material, zunehmend
strengeren Erfordernissen ausgesetzt. Besonders im Falle von schnellen
Produktions-Druckmaschinen ist es wünschenswert, Zuführungsfehler
zu minimieren, insbesondere die Zufuhr von doppelten Bögen oder
den Ausfall der Bogenzuführung,
damit die zwischen zwei Zuführungsfehlern in
Hochgeschwindigkeitsmaschinen vergehende Zeit eine akzeptable Länge erreichen
kann. Ein und dieselbe Fehlfunktionshäufigkeit (Zahl der Fehler pro Gesamtzahl
der Zufuhrzyklen) wird beispielsweise nur einmal am Tag im Falle
einer langsamen und weniger produktiven Druckmaschine auftreten,
aber beispielsweise einmal pro Stunde im Falle einer Hochgeschwindigkeits-Produktions-Druckmaschine,
wobei letzteres unakzeptierbar ist.
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Um eine gute Trennung zwischen allein
dem obersten Bogen eines Stapels und dem Rest des Stapels zu erreichen,
ist es aus der europäischen
Patentanmeldung 0 223 502 bekannt, eine Anzahl von verschieden ausgerichteten
Luftströ men
auf die Vorderseite des Bogenstapels in einer Richtung zu richten,
die der Richtung entgegengesetzt ist, in der die Blätter einzeln
von dem Stapel abgezogen werden. Diese Luftströme dienen dazu, die oberen
Bögen des Stapels
lose voneinander zu blasen und sie aufwärts in die Richtung eines Saugförderbandes
zu bewegen, das über
dem Stapel angeordnet ist, und einen positiven Druck im Bereich
zwischen dem obersten, gegen das Saugförderband gesaugten Bogen und dem
Rest des Stapels zu erzeugen, um sicherzustellen, das bei dem Abziehen
des obersten Bogens durch das Saugförderband die folgenden Bögen des Stapels
zurückgehalten
werden, indem sie niedergedrückt
werden.
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Ein Nachteil dieser letzteren bekannten
Vorrichtung ist, daß notwendigerweise
der Transportweg, der an der Vorderseite des Stapels zum Abziehen
des obersten Bogens vorgesehen ist, den Raum zum Bereitstellen der
Blasvorrichtungen in der Höhe einschränkt. Die
Blasvorrichtungen müssen
nämlich in
hinreichender Entfernung unter dem Saugförderband angeordnet sein, um
ausreichend freien Zugang zwischen dem Band und den Blasvorrichtungen für ein ungestörtes Abziehen
von Bögen
vom Stapel zu bieten. Dies schränkt
die Freiheit für
das Erreichen einer optimalen Blasgeometrie ein.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine
Vorrichtung entsprechend der Einleitung ohne die genannten Nachteile
zur Verfügung
zu stellen.
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Zu diesem Zweck können erfindungsgemäß die seitlichen
Blasvorrichtungen mindestens zwei verschieden gerichtete Luftströme erzeugen,
einen ersten Luftstrom im wesentlichen parallel zu der Ebene, in
der die Bögen
liegen, und wenigstens auf die oberen Bögen des Stapels und den Raum
darüber gerichtet,
und einen zweiten Luftstrom, der in Bezug auf den ersten Luftstrom
schräg
nach oben in Richtung eines von den Abziehvorrichtungen angezogenen
Bogens gerichtet ist. Im Ergebnis wird, wenn die oberen Bögen des
Stapels, die durch den ersten Luftstrom lose geblasen und angehoben
wurden, in den Bereich des Saugförderbandes
gekommen sind, der unter dem obersten, vom Saugförderband angezogenen Bogen
gelegene Bogen wirkungsvoll von dem obersten Bogen gelöst, weil
durch die Erzeugung eines flachen Luftstroms unter dem angezogenen
Bogen, vergleichbar mit dem Flattern einer Fahne im Wind, alle anhängenden
Bögen losgeschüttelt werden.
Ein weiterer Effekt ist, daß die
Blasvorrichtungen eine feste Orientierung in Bezug auf den Stapel einnehmen
können,
indem sie in einer verschiebbaren seitlichen Führung untergebracht sind, so
daß die Arbeitsweise
unabhängig
von dem Bogenformat ist.
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Bevorzugt sind vordere Blasvorrichtungen vorhanden,
um Luft in eine Richtung entgegen der Abziehrichtung zwischen einen
Bogen, der von den Abziehvorrichtungen angezogen wird, und den Rest des
Stapels zu blasen. Dadurch kann ohne weiteres Luft in den Raum unter
dem obersten Bogen geblasen werden, wie sie von den seitlichen Blasvorrichtungen
erzeugt wird, so daß unter
dem obersten Bogen gelegene Bögen
nach unten gedrückt
werden können,
um sie beim Abziehen des obersten Bogens zurückzuhalten.
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Die seitlichen Blasvorrichtungen
können auch
mindestens einen dritten Luftstrom erzeugen, der auf Bögen gerichtet
ist, die unter den oberen Bögen
des Stapels gelegen sind. Dies hat die Auswirkung, daß Bögen, die
nicht einfach lose geblasen und von dem ersten Luftstrom angehoben
werden können,
weil sie beispielsweise zu schwer sind und/oder gekrümmt mit
der konvexen Seite an der Oberseite der Ablage liegen, in die Reichweite
des ersten Luftstroms und die anziehende Wirkung der Abziehvorrichtungen
gebracht werden.
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Nachstehend wird die Erfindung unter
Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erklärt werden, wobei:
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1 eine
schematische Darstellung einer Vorrichtung ist, in der die Erfindung
angewendet werden kann;
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2 eine
Draufsicht der Vorrichtung aus 1 ist;
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3 eine
Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, die die
Anordnung der Luft-Trennungsvorrichtungen in Bezug auf einen Bogenstapel
zeigt;
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4 eine
Draufsicht der Vorrichtung aus 3 ist;
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5A und 5B verschiedene perspektivische
Ansichten eines Einsatzes sind, der geeignet ist, die verschiedenen
Luftströme
durch seitliche Blasvorrichtungen zu erzeugen; und
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6, 7 und 8 schematische Darstellungen sind, die
die von den seit lichen Blasvorrichtungen erzeugten Luftströme in den
in 3 gezeigten jeweiligen
Querschnittsebenen VI-VI, VII-VII und VIII-VIII zeigen.
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Die in 1 gezeigte
Vorrichtung zum Lösen und
Abziehen des obersten Bogens von einem Bogenstapel 1 ist
geeignet, empfangende Bögen
von einem Vorratsbehälter
einzeln einer Druckvorrichtung (nicht gezeigt) zuzuführen, in
der die empfangenden Bögen
bedruckt werden können.
Die gezeigte Vorrichtung enthält
ein Saugförderband 2,
das über
dem Bogenstapel 1 angeordnet ist und einen feststehenden
Saugkasten 3 mit einem darauf aufgezogenem endlosen Förderband 4 aufweist.
Die Unterseiten des Saugkastens 3 und des Förderbands 4 sind
beide mit Löchern
versehen. Luftdurchlässe
bilden sich an Stellen, wo die Löcher
in einander gegenüberliegende
Lagen geraten, so daß eine
aufwäris
gerichtete. Kraft erhalten werden kann, wie in 1 durch Pfeile 7 gezeigt wird.
Diese aufwäris
gerichtete Kraft 7 wird mittels eines Ventilators 8 erzeugt,
der über
eine Saugleitung 9 an den Saugkasten 3 angeschlossen ist.
Bei rotierendem Ventilator 8 wird erreicht, daß die aufwärts gerichtete
Kraft 7 den obersten Bogen des Stapels 1 gegen
das Saugförderband 4 saugt,
indem ein Magnetventil 10 in der Saugleitung 9 aktivieri wird,
das dazu geeignet ist, von einem Steuerungssystem (nicht gezeigt)
betrieben zu werden. Der vom Stapel abgelöste und durch Saugen angezogene
Bogen wird dann von dem Stapel 1 durch das angetriebene
Förderband 4 abgezogen.
Nach dem Transfer des Bogens zu einem Transportspalt (nicht gezeigt) im
Abziehweg wird der Antrieb für
das endlose Förderband 4 angehalten
und das Vakuum in dem Saugkasten 3 abgeschaltet.
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Eine Abgabeleitung 11 ist
mit der Ausblasseite des Ventilators 12 verbunden und mündet an
einer Seite des Bogenstapels 1. Wenn der oberste Bogen des
Stapels immer noch nicht gegen das Saugförderband gesaugt worden ist,
bläst der
Ventilator 12 Luft in die Abgabeleitung 11. Diese
Luft strömt
aus in Richtung der Seite des Bogenstapels 1, um die oberen
Bögen lose
zu blasen und den obersten Bogen in die Richtung des Saugförderbandes 2 zu
drücken, wie
nachstehend anhand von 3 bis 5 detailierter beschrieben werden wird.
Während
des lose Blasens der oberen Bögen
von einer Seite des Stapels bildet die eintreffende Luft einen Keim
für das
Blasen von Luft zwischen die Bögen
mit dem Zweck, die Bögen zu
trennen.
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Ein Ventilator 13 führi auch über eine
Leitung 14 Luft einer Blasdüse 15 zu, von der
sie gegen die Vorderseite der vom Stapel gelösten oberen Blätter geblasen
wird. Dieser gegen die Vorderseite des Stapels geblasene Luftstrom 16 dient
so dazu, das Lösen
allein des obersten Bogens vom Stapel zu unterstützen, indem ein positiver Druck
zwischen dem obersten Blatt und dem Rest des Stapels erzeugt wird
und durch einen solchen positiven Druck diejenigen Bögen, die
unter dem obersten Bogen gelegen sind, fest auf den Stapel gedrückt werden,
um zu verhindern, das sie abgezogen werden.
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Ein im Detail in 5A und 5B gezeigter
Einsatz 17 in der Öffnung
der Abgabeleitung 11 stellt sicher, daß die seitlich blasende Luft
in eine Anzahl von verschiedenen Luftströmen aufgeteilt wird, von denen
jeder seine eigene spezifische Funktion hat, um es zu ermöglichen,
daß der
oberste Bogen richtig von einem Bogenstapel abgetrennt wird. Der
Einsatz 17 wirkt als Düse
in Form einer Blasöffnung,
die verschiebbar in der Öffnung
der Abgabeleitung 11 angebracht ist, damit der Einsatz 17 zum
Abtrennen von Bögen
verschiedener Formate, z. B. variierend zwischen A5 und A3, in im
wesentlichen gleichen Abständen
von der Seite des Stapel platzieri werden kann. Die aus der Abgabeleitung 11
ausströmende Luft
hat eine hohe Geschwindigkeit, z. B. eine Austrittsgeschwindigkeit
von 22 bis 28 m/s. Die von dem Einsatz 17 gebildeten Blasdüsen umfassen:
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- – Zwei
Blasdüsen 18 und 19,
die nebeneinander in Abstand zu einander angeordnet sind, um die
oberen Bögen
des Stapels 1 lose zu blasen. Zu diesem Zweck sind die
Düsen 18 und 19 mit
ihrer unteren Hälfte
gegenüber
den oberen Bögen
des Stapels und mit ihrer oberen Hälfte oberhalb des Stapels angeordnet,
wie in 3 gezeigt wird.
- – Eine
Blasdüse 20,
die in einer höheren
Ebene als die Blasdüsen 18 und 19 angeordnet
ist, um den von den Blasdüsen 18 und 19 lose
geblasenen obersten Bogen in die Reichweite des Saugförderbandes 4 zu führen.
- – Zwei
Blasdüsen 21 und 22,
die in einer tieferen Ebene als die Blasdüsen 18 und 19 angeordnet
ist, um relativ schwere Bögen
anzuheben, und
- – Eine
schräg
nach oben gerichtete Blasdüse 23,
um einen oder mehrere Bögen,
die an dem obersten, dem Saugförderband 4 anhafteten
Bogen hängen könnten, loszublasen.
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Wie in 5A und 5B detailierter gezeigt wird,
sind die Austrittsöffnungen 18 bis
einschließlich 23
in dem rechteckigen Querschnitt des Einsatzes ausgebildet. Zu diesem
Zweck enthält
der Einsatz 17 zwei vertikale Trennwände 25 und 26,
die, von der Bogen-Abziehseite gesehen, jeweils in einem Abstand
von 1/3 und 5/6 der Breite des Einsatzes angeordnet sind. Die Trennwände bilden
drei Fächer 27, 28 und 29 in
der Größe von 1/3,
1/2 und 5/6 des Querschnitts der Abgabeleitung 11.
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Auf mittlerer Höhe weist das Fach 29 an
der der Trennwand 26 benachbarten Hälfte einen Block 30 in
einer Höhe
von 1 /3 der Trennwand auf, um darüber eine Ausströmöffnung 20 und
darunter eine Ausströmöffnung 22 zu
bilden. In der anderen Hälfte des
Fachs 29 sind Blöcke 31 und 32 oben
bzw. unten angeordnet, jeder in einer Höhe von 1/3 der Höhe der Trennwand,
um die Ausströmöffnung 19 zu
bilden.
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Block 30 hat eine schräge Seite,
die sich von einer die Ausströmöffnung 19 bildenden
Kante zu der Trennwand 26 erstreckt, Block 32 hat
eine schräge Oberseite,
die sich von der Unterkante der Ausströmöffnung 19 zu der unteren
Wand des Einsatzes 17 erstreckt, und Block 31 hat
einen Boden und eine Seite, die jeweils einen kontinuierlichen Übergang
von der Außenseite
des Einsatzes 17 zu der Oberkante der Ausströmöffnung 31 beziehungsweise
zu der Seitenkante der Ausströmöffnung 20 bilden.
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Oben und unten weist das Fach 27 Blöcke 33 bzw.
34 auf, jeder mit einer Höhe
von 1/3 der Höhe der
Trennwand, um die Ausströmöffnung 18 zu
bilden. Eine Platte 35 ist zwischen den Fächern 25 und 26 unter
einem Winkel von etwa 40° zu
der longitudinalen Richtung des Einsatzes angeordnet. Die Platte 35 erstreckt
sich bis außerhalb
der Ausströmebene der Öffnungen 18 und 22 und
bildet eine breite Ausströmöffnung 23 an
der Oberseite des Einsatzes 17 mit einer Höhe von einem
Anteil von etwa 1/5 der Höhe
des Einsatzes 17. Unter der schrägen Platte 35 sperrt
ein Block 36 den Einsatz 17 ab und läßt eine rechtwinklige
Ausströmöffnung 21 frei,
die neben der Ausströmöffnung 22 gelegen
ist und von etwas geringere Höhe
ist.
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3 und 4 zeigen die Blasdüse 15,
die einen Luftstrom 16 gegen die Vorderseite von vom Stapel
gelösten
Bögen bläst, um Luft
zwischen den gegen das Saugförderband 4 gesaugten
Bogen und einen darunter gelegenen Bogen zu bringen, um den letzteren
Bogen auf den Stapel zu drücken.
Der Luftstrom 16 ist in Form eines Messers über ein
Gebiet gerichtet, das genau vor der Vorderkante eines gegen das
Saugförderband 4 gesaugten
Bogens gelegen ist, und wird durch eine schlitzförmige Blasöffnung 37 gestaltet,
die in einem zentralen Teil 37' breiter als in dazu benachbart
angeordneten Teilen 37" ist, um so einen stärkeren Luftstrom
in dem zentralen Teil als an den Seiten zu ergeben, um einen guten Aufbau
von Luftdruck unter dem obersten Bogen zu erreichen. Dieser Aufbau
wird weiter verstärkt
durch das Saugförderband 4,
das in Bogen-Abziehrichtung relativ zum Bogenstapel divergiert,
und durch zwei auf der Rückseite
des Stapels ruhende Anpresselemente 38, die, in Bogen-Abziehrichtung
gesehen, die Seiten des obersten Bogens nach unten halten, um zu
verhindern, das Luft aus der Blasöffnung an den Seiten des Stapels
austritt, bevor sich ein ausreichender Luftdruck unter dem obersten
Bogen aufgebaut hat.
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Die Arbeitsweise der oben beschriebenen Vorrichtung
zum Trennen von Bögen
und insbesondere die Arbeitsweise der seitlichen Blasvorrichtungen
wird nachstehend weiter anhand der 6 bis 8 erklärt, welche den Luftstrom von
den seitlichen Blasvorrichtungen in verschiedenen Querschnitten
zeigen. Nach einem Luftströmungsmodell
wird die Luftgeschwindigkeit in den 6 bis 8 an verschiedenen Orten
dargestellt, wobei höhere
Luftgeschwindigkeiten durch größere Pfeilspitzen
angezeigt werden. In Gebieten mit beträchtlichem Luftstrom bei hohen
Geschwindigkeiten ergeben die großen, eng zusammenliegenden
Pfeilspitzen eine stärkere
Schwärzung als
in Gebieten mit einem geringen Strom bei geringer Geschwindigkeit,
wie insbesondere in 6 deutlich
wird.
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Zu Beginn eines Trennungsdurchlaufs
sind die einen Stapel bildenden Bögen fest aufeinander angeordnet.
Wegen des Widerstands, den die hereinkommende Luft zwischen den
Bögen erfährt, ist es
in dieser Anfangssituation praktisch unmöglich, einen Bogen einfach
durch Aktivieren des Saugeffekts des Saugförderbandes über dem Stapel hinauf zu saugen.
Bei einer Aufwärtsbewegung
der Bögen
bildet sich tatsächlich
ein Vakuum zwischen den Bögen, und
dieses Vakuum wächst
mit wachsender Aufwärtsgeschwindigkeit
der Bögen.
Indem Luft zwischen die Bögen
geblasen wird, wird diese Vakuumkraft beseitigt. Dieses Loseblasen
beginnt, bevor der Saugeffekt des Saugförderbandes aktiviert wird,
und wird insbesondere durch einen Luftstrom aus den seitlichen Blasdüsen 18 und 19 erreicht.
Der in 6 gezeigte kraftvolle,
etwas aufwäris
gerichtete Luftstrom von der Düse 19 stellt
sicher, daß Bögen, die zuerst
von der Düse 18 losgebla sen
wurden, die direkt gegen die oberen Bögen des Stapels bläst, weiter
nach oben beförderi
werden. Der Luftstrom aus der Blasdüse 20 führi aufwärts bewegte
Bögen weiter aufwärts bis
zum Saugbandförderer 2,
der den obersten Bogen ansaugt. Sobald das Loseblasen oder Aufwärtsführen endet,
stürzt
der Stapel zurück
zusammen. Genau bevor dies passieri, wird der Saugeffekt des Saugförderbandes 4,
das noch stillsteht, aktivieri, um den obersten Bogen daran zu hindern,
mit dem Stapel zurück
zusammenzustürzen.
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Wie bereits gesagt, wird das Hinaufblasen insbesondere
von schweren Bögen
und/oder Bögen, die
gekrümmt
in dem Stapel mit ihrer konvexen Seite nach oben liegen, durch das
Blasen von Luft aus den Blasdüsen 21 und 22 gegen
den Stapel gefördert. Dieser
horizontal gerichtete Luftstrom ist in 7 gut zu sehen. An ihrer Unterseite weist
die Blasdüse 19 einen
abgesenkten Teil 19' auf, wie in 3 gezeigt ist, der sicherstellt, daß der oberste
Bogen, wenn er am Übergang
zwischen den Blasdüsen 22 und 19 gelegen
ist, zufriedenstellend aufsteigt.
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Der flache, schräg nach oben gerichtete Luftstrom
aus der Blasdüse 23 ist
auf die Seite eines Bogens gerichtet, der gegen das Saugband 4 gesaugt ist,
wie besonders in 8 und
auch in 7 gezeigt ist.
Durch die Erzeugung dieses kraftvollen Luftstroms, der insbesondere
entlang der Unterseite des in Kontakt gesaugten Bogens streicht,
flattern die oberen Bögen
in einer Art, die mit einer im Wind flatternden Fahne vergleichbar
ist. Die Instabilität,
die im Falle von Bögen
auftritt, entlang derer Luft strömt,
ist als Kelvin-Helmholtz-Effekt bekannt. Jegliche Bögen, die
noch aneinander haften könnten,
werden als Folge dieses Effekts während des letzten Teils, wo
Bögen von
dem Stapel zu dem Saugband angehoben werden, getrennt. Weiche Bögen können insbesondere
in einer feuchten Umgebung leicht aneinander haften. Um den obersten
Bogen gegen den Saugbandförderer
innerhalb der Reichweite der seitlichen Blasvorrichtungen zu halten,
hat die Saugdüse
auf einer außerhalb
des Saugbandes überstehenden
Seite Kontakt-Saugöffnungen,
um den obersten Bogen daran zu hindern, in den Arbeitsbereich der
seitlichen Blasvorrichtungen hinunterzuhängen.
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Der in 7 und 8 gezeigte obere Luftstrom ist
auch dazu gedacht, Bögen
davon abzuhalten, in Folge des in 7 gezeigten
unteren Luftstroms gegeneinander gegen die Unterseite des Saugkastens gedrückt zu werden.
Ein Luftstrom mit einheitlicher Luftgeschwindigkeit entsteht in
Folge der beträchtlichen
Ein schränkung
der Ausströmöffnung und
der Form des Einströmkanals.
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Eine Bedingung, damit Bögen richtig
lose geblasen werden, ist, daß die
Seitenkanten der Bögen, die
lose geblasen werden müssen,
gerade übereinander
angeordnet sein sollten. Dies wird durch Halten der oberen Bögen des
Stapels gegen einen Anschlag auf der den seitlichen Blasvorrichtungen
gegenüberliegenden
Seite erreicht, indem ein solcher Anschlag einen Bogen davon abhält, seitwärts weggeblasen
zu werden.
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Gleichzeitig mit der Aktivierung
des Saugeffekts des Saugbandförderers 2 wird
der Luftstrom 16 aus vorderen Blasvorrichtungen 15 aktivieri,
um Luft zwischen den obersten, gegen das Saugband 4 gesaugten
Bogen und den Rest des Stapels zu blasen, um einen positiven Luftdruck
in dem von den seitlichen Blasvorrichtungen gebildeten Raum, nämlich dem
Luftstrom aus der seitlichen Blasdüse 23, zu bilden,
um den Stapel nach unten zu drücken.
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Wenn diese Kraft zum Niederdrücken des Stapels
sich mit der Unterstützung
der den Überdruckraum
an den Seiten absperrenden Anpressvomchtungen 38 ausreichend
aufgebaut hat, wird das Saugförderband 4 gestariet,
um den in Kontakt gesaugten Bogen abzuziehen, wobei der Luftdruck, der
sich unter dem Bogen aufgebaut hat, den Rest des Stapel niederdrückt, um
nachfolgende Bögen
daran zu hindern, gleichzeitig mit dem abzuziehenden Bogen verladen
zu werden.
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Die oben beschriebene Vorrichtung
kann vorieilhaft in der in der europäischen Patentanmeldung 0 801
016 der Anmelderin beschriebenen Vorrichtung verwendet werden, indem
die darin genannten seitlichen Blasvorrichtungen wie oben beschrieben konstruieri
werden.