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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Anhänger,
bestimmt an eine Zugmaschine angekuppelt zu werden, wie einen landwirtschaftlichen
Sprühanhänger.
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Wenn eine Anhänger an eine Zugmaschine angekuppelt
ist und wenn diese Maschine die Richtung wechselt, hat der Anhänger natürlich die
Neigung, den von der Maschine eingeschlagenen Weg abzuschneiden
und so die Durchfahrtsspur der Räder
des Anhängers
und der Maschine zu verbreitern.
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Wenn der Anhänger ein landwirtschaftliches Gerät ist, wie
ein auf einem Feld mit angebauten Pflanzen verkehrender Zersträuer, führt dieser
Nachteil zu einem massiven Überfahren
dieser Pflanzen in den Zonen, wo die Zugmaschine die Richtung wechselt,
insbesondere am Ende des Feldes, wo diese Maschine halbe Umdrehungen
durchführen
muß, was
einen Verlust an Produktion und Nutzeffekt nach sich zieht.
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Man kennt aus dem Stand der Technik
(siehe
EP 0 653 343 ,
das mit zwei Teilen des Anspruchs 1 als Grundlage der Darstellung
dient) einen Anhänger, bestimmt
an eine Zugmaschine angekuppelt zu werden, wie einen landwirtschaftlichen
Sprühanhänger, umfassend:
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- – ein
Fahrgestell, getragen von mindestens zwei lenkbaren Rädern,
- – Mittel
um die Räder
in eine Richtung umgekehrt zum Steuerungsausschlag der Zugmaschine
zu lenken,
- – Mittel
um die Mittel zum Lenken zu steuern.
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In den 1 bis 9 der angehängten Zeichnung
sind in schematischer Weise die aufeinanderfolgenden Stellungen
eines solchen Anhängers
R wiedergegeben, der an eine Zugmaschine T angehängt ist, die eine Kurve um
90° nach
rechts, dann nach links ausführt.
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In der 1 befinden
sich der Anhänger
R und die Zugmaschine T auf der Geraden, die der Kurve vorausgeht.
Die lenkbaren Räder 1, 2 des
Anhängers
R liegen auf der Achse dieses Anhängers, und die lenkenden Räder 3,4 der
Maschine T sind in einer Linie mit den Antriebsrädern 5, 6 dieser
Maschine ausgerichtet.
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In der 2 beginnt
die Zugmaschine T die Kurve nach rechts. Ihre lenkenden Räder 3,4 sind nach
rechts gerichtet, und die Räder 1,2 des
Anhängers
R sind nach links gerichtet.
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Wie man dies in 3 sieht, bewirkt diese Ausrichtung der
Räder des
Anhängers
R, diesen außerhalb
der Kurve zu halten, wodurch ermöglicht wird,
daß sie
den von der Maschine T eingeschlagenen Weg nicht abschneidet.
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In der 4 sieht
man, daß der
Anhänger
R in den von der Maschine T eingeschlagenen Weg schrittweise zurückkehrt,
wenn diese die Kurve verlassen hat, um sich endlich wieder in einer
Situation zu befinden, 5,
die derjenigen der 1 analog ist.
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Die 6, 7, 8 sind jeweils analog zu den 2, 3, 4, 5 für eine Kurve nach links.
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Bei der Überprüfung dieser Abbildungen bemerkt
man, daß der
Anhänger
R in der Kurve ein wenig von dem von der Maschine T eingeschlagenen Weg
abweicht, derart daß die
Breite der Durchfahrtsspur der Räder
des Anhängers
und der Maschine noch ziemlich bedeutend bleibt.
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Die vorliegende Erfindung hat zum
Ziel, einen Anhänger
mit lenkbaren Rädern
bereitzustellen, der mit noch mehr Genauigkeit dem von der Zugmaschine
eingeschlagenen Weg folgt.
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Man erreicht dieses Ziel der Erfindung
mit einem Anhänger,
bestimmt an eine Zugmaschine (T) angekuppelt zu werden, wie einen
landwirtschaftlichen Sprühanhänger, umfassend:
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- – ein
Fahrgestell, getragen von mindestens zwei lenkbaren Rädern,
- – Mittel
um die Räder
in eine Richtung umgekehrt zu derjenigen des Steuerungsausschlags
der Zugmaschine zu lenken,
- – Mittel
um die Mittel zum Lenken zu steuern,
dadurch bemerkenswert,
daß er
Mittel zum Verhindern der Betätigung
der Mittel zum Lenken während eines
vorbestimmten Zeitraums enthält,
der in dem Augenblick beginnt, in dem die Zugmaschine anfängt, sich
in Bezug auf den Anhänger
zu drehen, und um diese Betätigung
am Ende dieses Zeitraums zu gestatten.
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Dank dieser Merkmale fährt der
Anhänger beim
Eintritt in eine Kurve fort, sich während eines gewissen Zeitraums
im Wesentlichen in die gleiche Richtung vorwärts zu bewegen, obwohl die
Zugmaschine bereits die Richtung gewechselt hat, wodurch verhindert
wird, daß dieser
Anhänger
aus der von der Zugmaschine eingeschlagenen Kurve heraus gezogen
wird.
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Es folgen andere Merkmale der Erfindung:
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- – die
Mittel zum Verhindern und Gestatten umfassen Mittel zum Messen der
seit dem genannten Augenblick . von den lenkbaren Rädern zurückgelegten Entfernung
und dafür,
die Betätigung
erst dann zu gestatten, wenn die Entfernung einen vorbestimmten Wert
erreicht hat,
- – dieser
vorbestimmte Wert ist im Wesentlichen gleich wie die Länge, die
die Achse der lenkbaren Räder
von der Achse der Antriebsräder
der Zugmaschine trennt.
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Dank dieser Merkmale ändern die
Räder des Anhängers ihre
Richtung erst, wenn sie den Punkt erreichen, wo die lenkenden Räder der
Zugmaschine begonnen haben, die Richtung zu ändern, wodurch dem Anhänger ermöglicht wird,
genauer dem von der Zugmaschine eingeschlagenen Weg zu folgen.
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Es folgen noch andere Merkmale der
Erfindung:
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- – die
Mittel zum Messen umfassen Mittel zum Zählen der von mindestens einem
der lenkbaren Räder
ausgeführten
Umdrehungen oder ein GPSTM-System oder einen
Radar,
- – die
Mittel zum Verhindern und Gestatten umfassen Mittel zum Abzählen der
seit dem genannten Augenblick verflossenen Zeitdauer und zum Gestatten
der Betätigung
erst, wenn diese Zeitdauer einen vorbestimmten Wert erreicht hat,
der von der Geschwindigkeit abhängt,
mit der die Zugmaschine läuft,
- – der
Anhänger
umfasst zwei lenkbare Räder,
die auf Tragebalken aufgebaut sind, die selbst drehbar auf einer
mit dem Fahrgestell verbundenen Achse aufgebaut sind, wobei diese
Tragebalken miteinander mittels einer an diesen angelenkten Stange
verbunden sind, und daß diese
Mittel zum Lenken der Räder mindestens
eine mechanische Stelleinheit umfassen, die geeignet ist, mindestens
einen der Tragebalken zu drehen, und die Mittel zum Steuern umfassen
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- - einen gleitend auf der Stange angebrachten Gleitschuh,
- – Mittel
zum Verschieben des Gleitschuhs entlang der Stange, wenn die Zugmaschine
sich in Bezug auf den Anhänger
dreht,
- – Mittel
zum Ermitteln der Stellung des Gleitschuhs in Bezug auf die Stange,
- – einen
elektronischen Rechner, elektrisch verbunden mit der mechanischen
Stelleinheit, den Mitteln zum Ermitteln und den Mitteln zum Messen,
- – die
Mittel zum Verschieben des Gleitschuhs umfassen eine drehbar auf
dem Fahrgestell angebaute Steuerkurve, wobei diese Steuerkurve mit
einer Auskehlung versehen ist, die mit einem auf dem Gleitschuh
angebrachten Zapfen zusammenwirkt, einen an dieser Steuerkurve befestigten
Seilzug, der dazu bestimmt ist, sie mit der Zugmaschine derart zu
verbinden, daß er
sie sich drehen lässt,
wenn diese Zugmaschine sich in Bezug auf den Anhänger dreht,
- – die
Mittel zum Ermitteln umfassen Stellungsfühler, wie Mikrokontakte, die
so angebracht sind, daß sie gleichzeitig
von diesem Gleitschuh betätigt
werden können,
wenn er sich in Mittelstellung auf der Stange befindet, und nur
einer von beiden, wenn der Gleitschuh entlang dieser Stange nach
rechts oder nach links gleitet,
- – die
mechanische Stelleinheit umfasst einen doppeltwirkenden Zylinder
mit einfachem oder doppeltem Dorn, der mit einem hydraulischen Steuerventil oder
einem Zahnstangenmechanismus verbunden ist,
- – der
Anhänger
umfasst Mittel, um zu Verhindern, daß die lenkbaren Räder anfangen
sich zu verdrehen, wenn die Zugmaschine kleine unfreiwillige Abweichungen
nach der einen oder anderen Seite einer geradlinigen Bahn ausführt,
- – die
Mittel zum Verhindern der Verdrehung der Räder umfassen einen auf dem
Fahrgestell angebrachten Fühler
zum Zurücksetzen
auf die Nullstellung, der elektrisch mit dem elektronischen Rechner
verbunden ist, so ausgelegt, daß er
von einer Laufrolle betätigt
werden kann, die beispielsweise auf dem Seilzug oder der Steuerkurve
befestigt wird, wenn der Anhänger
und die Zugmaschine in einer Linie ausgerichtet sind.
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Andere Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der nun folgenden Beschreibung
und bei der Überprüfung der
angehängten
Zeichnungen ersichtlich werden, in denen:
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- – die 1 bis 9, auf die schon vorstehend Bezug genommen
wurde, Ansichten von oben der aufeinanderfolgenden Stellungen eines
Anhängers
nach dem Stand der Technik sind, der an eine Zugmaschine angehängt ist,
die eine Kurve um 90° nach
rechts, dann nach links ausführt.
- – die 10, 12, 14, 16, 18 Ansichten von oben eines an eine Zugmaschine
angehängten
Anhängers gemäß der Erfindung
sind, in Stellungen, die denen der 1 bis 5 analog sind.
- – die 11A, 13, 15, 17, 19 ausführliche
Ansichten von oben des Anhängers
gemäß der Erfindung
sind, wenn er sich jeweils in den Stellungen der 10, 12, 14, 16, 18 befindet,
und
- – die 11B schematisch eine Abwandlung der Mittel
zum Anhängen
des Anhängers
gemäß der Erfindung
an eine Zugmaschine darstellt.
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In diesen Abbildungen bezeichnen
identische Bezugsnummern identische oder analoge Elemente oder Einheiten
von Elementen.
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Wir gehen nun zur 11A über, auf
der man die hauptsächlichen
Elemente sehen kann, aus denen der Anhänger R gemäß der Erfindung besteht.
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In dieser Abbildung ist dieser Anhänger abgebildet,
wenn er auf einem mit dem Fahrgestell einer Zugmaschine T verbundenen
Kupplungsbolzen 7a angehängt ist, jedoch ist es offensichtlich,
daß jede
andere Art von Ankupplung verwendet werden kann.
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Beispielsweise ist in 11B eine Abwandlung der Anhängung wiedergegeben,
bei der der Anhänger
R an den Hubarm 7b der Zugmaschine T angehängt ist.
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Der Anhänger R, der beispielsweise
ein landwirtschaftlicher Sprühanhänger sein
kann, umfasst einen Anhängarm 8,
verbunden mit einem Fahrgestell in rechteckiger Form 9,
ebenso wie mindestens zwei Räder 1, 2,
aufgebaut auf Tragebalken 10, 11 die selbst drehbar
auf einer auf dem Fahrgestell 9 befestigten Achse 11' aufgebaut
sind.
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Diese beiden Tragebalken sind miteinander mittels
einer an ihnen angelenkten Stange 12 verbunden.
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Eine mechanische Stelleinheit, wie
ein doppelt wirkender Arbeitszylinder mit doppeltem Dorn 13 ist
auf der Achse 11' in der Weise befestigt, daß sie mindestens
den einen 11 der beiden Tragebalken 10, 11 verstellen
kann, wobei dieser Arbeitszylinder über Leitungen 14 mit
einem hydraulischen Steuerventil 15 verbunden ist.
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Der Anhänger R umfasst außerdem Mittel zum
Steuern der Betätigung
des Arbeitszylinders 13.
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Diese Mittel umfassen:
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- – einen
gleitend auf der Stange 12 angebrachten Gleitschuh 17,
der auf seinem Mittelteil mit einem Zapfen 18 ausgerüstet ist,
- – eine
drehbar auf der Achse 11' angebrachte Steuerkurve 19,
wobei diese Steuerkurve mit einer Auskehlung 20 versehen
ist, die mit dem Zapfen 18 zusammenwirkt,
- – einen
Seilzug 21, der die Steuerkurve 19 mit dem Hinterteil
der Zugmaschine T verbindet, wobei dieser Seilzug derart angeordnet
ist, daß beispielsweise wenn
die Zugmaschine sich nach rechts oder links dreht, er eine Drehung
der Steuerkurve im Uhrzeigersinn beziehungsweise gegen den Uhrzeigersinn nach
sich zieht, und
- – Stellungsfühler 22, 23,
wie auf der Stange 12 befestigte Mikrokontakte, die so
angebracht sind, daß sie gleichzeitig
von dem Gleitschuh 17 betätigt werden können, wenn
er sich in Mittelstellung befindet, wie in der 7 wiedergegeben ist, und nur einer von
beiden, wenn dieser Gleitschuh 17 entlang der Stange 12 nach
links (siehe 13) oder
nach rechts gleitet, und
- – einen
elektronischen Rechner 16, elektrisch verbunden mit dem
hydraulischen Steuerventil 15 und den Stellungsfühlern 22, 23.
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Dieser elektronische Rechner kann
einen Mikroprozessor umfassen, der ordnungsgemäß gemäß den einem Fachmann zugänglichen
Grundsätzen programmiert
ist, um die Funktionen auszuführen, die
im Folgenden beschrieben werden.
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Der Anhänger R umfasst außerdem Mittel zum
Verhindern oder Gestatten der Ingangsetzung des Arbeitszylinders 13.
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Diese Mittel umfassen vorzugsweise
mindestens einen Zählfühler 24,
wie einen Halleffekt-Fühler,
der auf dem Tragebalken 10 eines Rades 1 des Anhängers befestigt
ist, angeordnet derart, daß er
die Durchgänge
eines auf dem Rad 1 befestigten magnetischen Klötzchens 26 zählen kann,
wobei der Fühler
elektrisch mit dem elektronischen Rechner 16 verbunden
ist.
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Der Anhänger gemäß der Erfindung umfaßt vorzugsweise
auch einen auf dem Fahrgestell (9) angebrachten Fühler zum
Zurücksetzen
auf die Nullstellung (27), so konstruiert, daß er von
einer Laufrolle (28) betätigt werden kann, die beispielsweise
auf dem Seilzug (21) oder der Steuerkurve (19)
befestigt wird, wenn der Anhänger
(R) sich in der Achse der Zugmaschine (T) befindet (siehe 11A). Dieser Fühler zum Zurücksetzen
auf die Nullstellung ist auch elektrisch mit dem elektronischen
Rechner 16 verbunden.
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Die Funktionsweise und die Vorteile
des Anhängers
gemäß der Erfindung
werden im Folgenden ausführlich
erklärt.
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Wenn die Zugmaschine T einer geraden
Linie folgt (siehe 10),
befindet sich der Anhänger R
in der Achse der Zugmaschine T (siehe 10 und 11A).
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Bei dieser Anordnung hält der Seilzug 21 die Steuerkurve 19 in
der Mittelstellung, wobei diese ihrerseits dank der mit dem Zapfen 18 zusammenwirkenden
Auskehlung 20 den Gleitschuh 17 in der Mittelstellung
auf der Stange 12 hält
(siehe 11A).
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Dieser Gleitschuh aktiviert auf diese
Weise gleichzeitig die beiden Stellungsfühler 22, 23.
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Solange diese beiden Stellungsfühler aktiviert
sind, übermittelt
der elektronische Rechner 16 keine Anweisung zum Lenken
an das hydraulische Steuerventil 15: der Arbeitszylinder 13 bleibt
unbeweglich und die Räder 1, 2 des
Anhängers
bleiben in der Achse dieses Anhängers
ausgerichtet.
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Wenn die Zugmaschine T eine Kurve
nach Rechts beginnt (siehe 12),
bewirkt der Seilzug 21 die Drehung der Steuerkurve 19 gegen
den Uhrzeigersinn, wobei diese ihrerseits den Gleitschuh 17 nach
links in der Abbildung zieht (siehe 13).
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Dieser Gleitschuh lässt derart
den in der Abbildung rechts angeordneten Stellungsfühler 23 los, und
fährt fort
den in der Abbildung links angeordneten Stellungsfühler 22 zu
aktivieren.
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Ab dem Augenblick, wo der Stellungsfühler 23 losgelassen
ist, zählt
der elektronische Rechner 16 gemäß dem von dem Zählfühler 24 übermittelten Signal
die Anzahl der von dem Rad 1 ausgeführten Umdrehungen.
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Wenn diese Anzahl von Umdrehungen
einen Wert erreicht, der anzeigt, daß das Rad 1 im Wesentlichen
die Stellung erreicht hat, die das hintere Teil der Zugmaschine
T einnahm, als sie die Kurve begonnen hat, das heißt anders
ausgedrückt,
wenn das Rad eine Strecke zurückgelegt
hat, die im Wesentlichen gleich der die Achse der lenkbaren Räder 1, 2 von
der Achse der Antriebsräder 5, 6 trennenden Länge L ist
(siehe 10), weist der
elektronische Rechner 16 das hydraulische Steuerventil 15 an,
die Länge
des Arbeitszylinders 13 zu verlängern, was zur Folge hat, die
Räder 1, 2 nach
links zu lenken (siehe 14 und 15; in der 14 ist die Stellung, die der Anhänger R im
Augenblick einnahm, als die Zugmaschine T ihre Kurve begonnen hat,
gestrichelt wiedergegeben).
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Bei diesem Vorgang befinden sich
die beiden Stellungsfühler 22, 23,
die von der Stange 12 nach links gezogen wurden, in einer
Stellung, wo sie von neuem gleichzeitig von dem Gleitschuh 17 aktiviert werden.
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Sobald der elektronische Rechner 16 die
Signale erhält,
die dieser neuen Situation entsprechen, weist er das hydraulische
Steuerventil 15 an, die Betätigung des Arbeitszylinders 13 abzubrechen; was zur Folge hat, die Richtung der Räder 1,2 nach
links bei zu behalten, und er initialisiert wieder den Zählzyklus.
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Wohlgemerkt ist der Drehungswinkel
der Steuerkurve 19 eine Funktion des von der Zugmaschine
T eingeschlagenen Kurvenwinkels, derart daß sich die Räder 1 und 2 um
einen mehr oder weniger bedeutenden Winkel drehen können, je
nach dem ob die Kurve eng ist oder nicht.
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Wenn die Zugmaschine T aus der Kurve
herauskommt (siehe 16),
veranlasst der Seilzug 21 die Drehung der Steuerkurve 19 im
Uhrzeigersinn, bis sie zur Mittelstellung zurückkehrt, wobei diese ihrerseits
den Gleitschuh 17 mitzieht, bis er sich ebenfalls in der
Mittelstellung befindet, das heißt in der gleichen Lage in
Bezug auf die seitlichen Ränder
des Fahrgestells 9 wie in der Situation der 11A (siehe 17).
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Dieser Gleitschuh lässt derart
den in der Abbildung links angeordneten Stellungsfühler 22 los, und
fährt fort
den in der Abbildung rechts angeordneten Stellungsfühler 23 zu
aktivieren.
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Ab dem Augenblick, wo der Stellungsfühler 22 losgelassen
ist, zählt
der elektronische Rechner 16 gemäß dem von dem Zählfühler 24 übermittelten Signal
die Anzahl der von dem Rad 1 ausgeführten Umdrehungen.
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Wenn diese Anzahl von Umdrehungen
einen Wert erreicht, der anzeigt daß das Rad 1 im Wesentlichen
die Stellung erreicht hat, die die Antriebsräder 5, 6 einnahmen,
als die Zugmaschine T die Kurve verlassen hat, weist der elektronische
Rechner 16 das hydraulische Steuerventil 15 an,
die Länge
des Arbeitszylinders 13 zu verringern, was zur Folge hat, die
Räder 1, 2 auf
die Achse des Anhängers
zurückzuholen
(siehe 18 und 19; in der 18 ist die Stellung, die der Anhänger R im
Augenblick einnahm, als die Zugmaschine T sich gerade ausgerichtet
hat, um aus der Kurve herauszukommen, gestrichelt wiedergegeben).
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Bei diesem Vorgang befinden sich
die beiden Stellungsfühler 22, 23,
die von der Stange 12 nach rechts gezogen wurden, in einer
Stellung, wo sie von neuem gleichzeitig von dem Gleitschuh 17 aktiviert werden.
-
Sobald der elektronische Rechner 16 die
Signale erhält,
die dieser neuen Situation entsprechen, weist er die hydraulische
Zentraleinheit 15 an, die Betätigung des Arbeitszylinders 13 abzubrechen,
was zur Folge hat, die Räder 1, 2 auf
der Achse des Anhängers
R zu halten, und er initialisiert wieder den Zählzyklus.
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Jedes Mal, wenn der Fühler zum
Zurücksetzen
auf die Nullstellung 27 von der Laufrolle 28 betätigt wird,
das heißt
jedes Mal, wenn der Zugdorn 8 sich auf der Achse der Zugmaschine
T befindet, und unter der Bedingung, daß die beiden Stellungsfühler 22, 23 von
dem Gleitschuh 17 aktiviert werden, wird dem elektronischen
Rechner 16 ein Signal übermittelt,
welcher das hydraulische Steuerventil 15 anweist, den Arbeitszylinder 13 derart
zu betätigen,
daß er
die Räder
1,2 auf
die Achse des Anhängers
R versetzt (wenn diese sich nicht bereits in dieser Stellung befinden).
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Dieser Fühler gestattet es so, zu verhindern, daß die Räder 1, 2 anfangen
sich zu verdrehen, wenn die Zugmaschine T kleine unfreiwillige Abweichungen
nach der einen oder anderen Seite einer geradlinigen Bahn ausführt.
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Wie man jetzt verstehen kann, umfasst
der Anhänger
R gemäß der Erfindung
Mittel zum Verhindern der Betätigung
der Mittel zum Lenken seiner Räder
während
eines vorbestimmten Zeitraums, der in dem Augenblick beginnt, in
dem die Zugmaschine beginnt, sich in Bezug auf diesen Anhänger zu
drehen, und um diese Betätigung
am Ende dieses Zeitraums zu gestatten.
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Dies ermöglicht es, die Richtung der
Räder im
Wesentlichen parallel zu derjenigen der Fahrspur der Zugmaschine
zu halten, und so zu vermeiden, daß diese Räder von dieser Fahrspur abweichen
, wie das nach dem Stand der Technik der Fall ist.
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Man erhält auf diese Weise eine Durchfahrtsspur
der Räder
des Anhängers
R und der Zugmaschine T, die in den Kurven so eng wie möglich ist, was
ermöglicht,
im Fall. eines Anhängers,
der dazu bestimmt ist, auf landwirtschaftlichen Feldern zu verkehren,
die Menge der überfahrenen
Pflanzen zu begrenzen.
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Wohlgemerkt ist die vorliegende Erfindung nicht
auf die beschriebene und abgebildete Ausführungsart beschränkt, die
ausdrücklich
als veranschaulichendes und nicht einschränkendes Beispiel bereitgestellt
wird.
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So könnte man das System des Fühlers zum Zählen der
Radumdrehungen durch jedes andere System ersetzen, das gestattet,
die von dem Anhänger
zurückgelegte Entfernung
zu messen, wie einem GPSTM-System (Global
Positioning System) oder einen Radar.
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Man könnte also genauso Mittel verwenden, die
es gestatten, die Zeitdauer abzuzählen, die seit dem Augenblick
verfließt,
in dem die Zugmaschine anfängt,
sich in Bezug auf den Anhänger
zu drehen, und das in Drehung Versetzen der Räder des Anhängers abzuschalten, wenn diese
Zeitdauer einen bestimmten Wert in Funktion der Geschwindigkeit,
mit der die Zugmaschine T läuft,
erreicht.
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Man könnte also genauso den Arbeitszylinder 13 durch
einen doppeltwirkenden Arbeitszylinder mit einfachem Dorn ersetzen,
oder durch jedes andere Mittel dessen Länge man regeln kann, wie einen Zahnstangenmechanismus.