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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einstellvorrichtung
für eine
landwirtschaftliche Maschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1. Eine solche Einstellvorrichtung ist aus der SE-C-510727 bekannt.
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Landwirtschaftliche
Maschinen, wie Sämaschinen,
haben eine Vielzahl von Werkzeugen, die den Boden bearbeiten und
vorbereiten, bevor ein Material, beispielsweise Saatgut oder Dünger, in
den Boden eingebracht wird. Zu solchen Werkzeugen gehören Federplatten
und Eggenzinken, die in einer Vielzahl von parallelen Reihen an
der landwirtschaftlichen Maschine angeordnet werden können. Solche Werkzeuge
müssen
zufrieden stellend bei allen Bodenbedingungen arbeiten, um zu gewährleisten, dass
das Saatgut, das gesät
wird, in der Lage ist, zu wachsen und sich zu entwickeln, um eine
zufrieden stellende Ernte zu ergeben.
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Die
Federplatte, auf die auch als Schollenzerkleinerer oder Querplatte
Bezug genommen wird, nivelliert den Boden und zerkleinert Erdschollen,
bevor der Boden geeggt oder auf andere Weise bearbeitet wird. Die
Federplatte hat eine Vielzahl von elastischen Stangenelementen,
die auf einer Linie angeordnet sind und miteinander mit Hilfe eine
Stabilisierstabs verbunden werden können. Die Federplatte ist in
einem Winkel zum Boden so angeordnet, dass sie sich nach vorne in
Laufrichtung neigt, was bedeutet, dass vor dem Schollenzerkleinerer
eine Erdaufschüttung
ausgebildet wird. Die Größe der Erdaufschüttung hängt u.a.
von dem Winkel der Federplatte zum Boden und von der Geschwindigkeit
der landwirtschaftlichen Maschine ab. Die Art des Bodens beeinträchtigt die
Größe der Erdaufschüttung ebenfalls.
Die Größe der Erdaufschüttung gibt
eine Anzeige dafür,
wie die Federplatte den Boden bearbeitet. Wenn die Erdaufschüttung zu
klein ist, wird der Boden nicht ausreichend bearbeitet und nicht
genügend
nivelliert. Wenn die Erdaufschüttung
zu groß ist,
wird der Boden zu stark bearbeitet, was einen erhöhten Brennstoffverbrauch
des Fahrzeugs verursacht, das die landwirtschaftliche Maschine zieht,
da dadurch die Leistung erhöht
wird, die von dem Zugfahrzeug ausgeübt werden muss. Um die gewünschte Bearbeitung
des Bodens zu erreichen, kann der Winkel der Federplatte bezüglich des
Bodens von Hand aus dem Fahrerhaus des Zugfahrzeugs eingestellt
werden.
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Die
Eggenzinken sind aus einem elastischen Stangenelement hergestellt,
das an seinem zum Boden hin gerichteten Ende mit einer Spitze versehen ist.
Die Eggenzinken brechen den Erdboden auf, bevor Saatgut und Dünger in
dem Boden angeordnet werden. Die Tiefe, bis zu der die Eggenzinken
in den Boden eingeführt
werden, um eine zufrieden stellende Bearbeitung des Bodens zu erreichen,
hängt von den
Eigenschaften des Bodens ab. Wenn die Eggenzinken in den Boden eingetrieben
werden, bildet sich hinter jeder Eggenzinke eine Nachlaufwelle.
Die Größe dieser
Nachlaufwelle gibt eine Anzeige dafür, wie die Eggenzinken den
Boden bearbeiten. Wenn die Nachlaufwelle zu klein ist, ist der Boden
nicht genügend
bearbeitet, und, wenn die Nachlaufwelle zu groß ist, ist der Boden zu stark
bearbeitet, was einen erhöhten
Brennstoffverbrauch am Zugfahrzeug der landwirtschaftlichen Maschine
bedeutet. Um eine gewünschte
Bearbeitung des Bodens zu erreichen, kann die Tiefe der Eggenzinken
in dem Boden von Hand vom Fahrerhaus des Zugfahrzeugs aus eingestellt
werden.
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Es
hat sich jedoch als schwierig erwiesen, den genauen Winkel der Federplatte
und die genau Tiefe der Eggenzinken einzustellen, um eine zufrieden
stellende Bearbeitung des Bodens zu erreichen. Der Fahrer, der die
landwirtschaftliche Maschine bedient, ist mit dem Fahren des Zugfahrzeugs
und mit der Überwachung
einer Anzahl von Funktionen der landwirtschaftlichen Maschine und
des Zugfahrzeugs beschäftigt.
Zusätzlich
hat sich die Fahrgeschwindigkeit in den letzten Jahren erhöht, was
es dem Fahrer schwierig macht, sich umzudrehen und zu prüfen, wie
die Federplatte und die Eggenzinken den Boden bearbeiten.
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die vorstehend erwähnten Probleme
zu lösen,
um dadurch eine zufrieden stellende Bearbeitung des Bodens zu erreichen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, das Manövrieren
der landwirtschaftlichen Maschine zu erleichtern.
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Dies
wird mit Hilfe einer Einstellvorrichtung für eine landwirtschaftliche
Maschine der eingangs erwähnten
Art gelöst,
welche die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 aufweist.
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Mit
Hilfe einer solchen Einstelleinrichtung braucht der die landwirtschaftliche
Maschine manövrierende
Fahrer nicht prüfen,
wie die Federplatte und die Eggenzinken den Boden bearbeiten, stattdessen kann
er sich auf das Fahren des Zugfahrzeugs konzentrieren. Die Einstellvorrichtung
gewährleistet, dass
der Boden zufrieden stellend bearbeitet und vorbereitet wird, ehe
Saatgut und Dünger
in den Boden eingebracht werden, wodurch die Möglichkeiten erhöht werden,
dass das ausgesäte
Saatgut wächst und
sich zu einer Ernte mit zufrieden stellenden Eigenschaften entwickelt.
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Eine
Einstellvorrichtung als solche ist sicherlich aus der GB-A-2 184
331 bekannt, jedoch nur zum Erfassen der Pflügetiefe eines Drehpflugs.
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Die
Erfindung wird im Folgenden näher
im Einzelnen auf der Basis der in den beiliegenden Zeichnungen gezeigten
Ausführungsformen
beschrieben, in denen
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1 eine
erste Ausführungsform
der Erfindung,
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2 eine
zweite Ausführungsform
der Erfindung,
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3 eine
dritte Ausführungsform
der Erfindung,
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4 die
dritte Ausführungsform
der Erfindung perspektivisch,
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5 eine
vierte Ausführungsform
der Erfindung,
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6 eine
fünfte
Ausführungsform
der Erfindung, und
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7 einen
Schaltplan zum Steuern der Einstellvorrichtung nach der Erfindung
zeigt.
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1 zeigt
eine erste Ausführungsform
einer Einstellvorrichtung 1 für eine landwirtschaftliche Maschine 2 nach
der vorliegenden Erfindung. Die landwirtschaftliche Maschine 2,
die nur schematisch gezeigt ist, hat ein Gerät in Form einer Federplatte 3. Die
Federplatte 3 besteht aus einer Vielzahl von elastischen
Stangenelementen 4, die auf einer Linie angeordnet und
miteinander mit Hilfe eines Stabilisierungsstabs 5 verbunden
sind. Die Federplatte 3 ist in einem Winkel α bezüglich des
Bodens 6 angeordnet, so dass sie nach vorne in Bewegungs richtung
geneigt ist, was bedeutet, dass sich eine Erdaufschüttung 7 vor
der Federplatte 3 ausbildet, wenn die landwirtschaftliche
Maschine durch ein Zugfahrzeug 8 vorwärts bewegt wird. Das Zugfahrzeug 8 ist
in 1 schematisch gezeigt. Wie in der Beschreibungseinleitung
erwähnt
ist, hängt
die Größe der Erdaufschüttung 7 von
dem Winkel α der
Federplatte 3 bezogen auf den Boden 6 und von
der Geschwindigkeit der landwirtschaftlichen Maschine 2 ab.
Die Größe der Erdaufschüttung 7 gibt
eine Anzeige dafür,
wie die Federplatte 3 den Boden 6 bearbeitet.
Wenn die Erdaufschüttung 7 zu
klein ist, ist der Boden 6 nicht ausreichend bearbeitet,
und wenn die Erdaufschüttung 7 zu
groß ist,
wird der Boden 6 zu stark bearbeitet, was zu einem erhöhten Brennstoffverbrauch
bei dem Fahrzeug 8 führt,
das die landwirtschaftliche Maschine 2 zieht, da eine erhöhte Zugleistung
erforderlich ist.
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Um
eine zufrieden stellende Bearbeitung des Bodens 6 zu erreichen,
kann der Winkel α der
Federplatte 6 bezogen auf den Boden 6 mit Hilfe
der Einstellvorrichtung 1 nach der vorliegenden Erfindung eingestellt
werden. Das Stangenelement 4 der Federplatte 3 ist
mit einer Achse 10 verbunden, die an dem Rahmen 9 der
landwirtschaftlichen Maschine 2 verschwenkbar und mit Hilfe
eines Arms 11 mit einem Leistungselement in Form eines
Hydraulikzylinders 12 verbunden ist. Der Hydraulikzylinder 12 ist
mit dem Rahmen 9 der landwirtschaftlichen Maschine verbunden.
Durch Schwenken der Achse 10 mit Hilfe des Hydraulikzylinders 12 wird
der Winkel α der
Federplatte 3 bezogen auf den Boden 6 verändert. Wenn
die Achse 10, wie in 1 gezeigt,
im Uhrzeigersinn verschwenkt wird, wird der Winkel α zwischen
der Federplatte 3 und dem Boden 6 verkleinert,
was dazu führt,
dass die Kraft, mit der die Federplatte 3 auf den Boden 6 drückt, abnimmt,
was wiederum dazu führt,
dass die Federplatte 3 den Boden 6 weniger bearbeitet
und die Erdaufschüttung 7 vor der
Federplatte 3 dadurch kleiner wird. Wenn die Achse 10 im
Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, ist der Zustand entgegengesetzt.
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Auf
den Hydraulikzylinder wirkt eine Druckkraft 13. Ein zwischen
der Druckquelle 13 und dem Hydraulikzylinder 12 angeordnetes
Ventil 14 stellt den Hydraulikstrom zum Zylinder 12 ein.
Das Ventil 14 und somit der Hydraulikzylinder 12 werden
von einer Steuereinheit 15 gesteuert, die Informationen
von einem Sensor 16 und von einer Steuertafel 17 erhält, die
in dem Zugfahrzeug 8 angeordnet ist.
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Der
bei der Ausführungsform
von 1 gezeigte Sensor 16 ist ein nicht-taktiler
Sensor 16, der mit dem Rahmen 9 der landwirtschaftlichen
Maschine 2 verbunden ist und zu dem unte ren Teil der Federplatte 3 hin
gerichtet ist, wo die Erdaufschüttung 7 gebildet
wird, wenn die landwirtschaftliche Maschine 2 von dem Zugfahrzeug 8 gezogen
wird. Da die Größe der Erdaufschüttung 7 eine
Anzeige dafür
ist, wie zufrieden stellend die Federplatte 3 den Boden 6 bearbeitet,
erfasst der Sensor 16 die Größe der Erdaufschüttung und
sendet diesbezügliche
Signale zur Steuereinheit 15, die als Reaktion auf diese
Information Signale zum Ventil 14 sendet, um den Zylinder 12 zu
aktivieren, der dadurch den Winkel α der Federplatte 3 bezogen
auf den Boden 6 durch Verschwenken der Achse 10 ändert.
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Der
Sensor 16 kann aus einem Ultraschallsensor bestehen, der
den Abstand zwischen der Erdaufschüttung 7 und dem Sensor 16 misst.
Je kürzer der
Abstand zwischen dem Sensor 16 und der Erdaufschüttung 7 ist,
desto größer ist
die Erdaufschüttung 7.
Der Sensor ist deshalb an dem Rahmen 9 der landwirtschaftlichen
Maschine 2 vor der Federplatte 3 angeordnet. Durch
Eingeben eines Parameters über
die Steuertafel 17, wobei der Parameter einem gewünschten
Wert der Größe der Erdaufschüttung 7 entspricht,
sendet die Steuereinheit 15 Signale an das Ventil 14,
wodurch der Zylinder 12 den Winkel α der Federplatte 3 und
somit die Größe der Erdaufschüttung 7 einstellt,
so dass die Größe der Erdaufschüttung 7 dem
gewünschten
Wert näher
kommt und ihm schließlich
entspricht.
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2 zeigt
eine zweite Ausführungsform
der Erfindung, bei welcher der Sensor 16 ein Erfassungselement 18 aufweist,
das so ausgelegt ist, dass es gegen den Boden 6 drückt, der
von dem Gerät 3 verschoben
wird. Das Erfassungselement 18 kann aus einer Zinke oder
einer Lasche bestehen, die um einen Winkelsensor 19 schwenken
kann. Je stärker das
Erfassungselement 18 von 2 im Uhrzeigersinn
verschwenkt wird, desto größer ist
die Erdaufschüttung 7.
Der Sensor 16 und der Hydraulikzylinder 12 sind
für die
Koppelung mit einer Steuereinheit 15 bzw. einem Ventil 14 vorgesehen,
wie es in 1 gezeigt ist.
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3 zeigt
die dritte Ausführungsform
der Erfindung, bei welcher der Sensor 16 mit dem Erfassungselement 18 auf
der schwenkbaren Achse 10 angeordnet ist. Der Sensor 16 erstreckt
sich zwischen zwei Stangenelementen 4, so dass das Erfassungselement 18 in
Kontakt mit der Erdaufschüttung 7 kommen
kann. Der Vorteil, den Sensor 16 direkt an der schwenkbaren
Achse 10 anzuordnen, besteht darin, dass der Sensor 16 sich
zusammen mit der Achse 10 dreht, wenn die letztere verschwenkt
wird und wenn der Winkel α der
Federplatte 3 bezüglich des
Bodens geändert
wird.
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4 zeigt
die dritte Ausführungsform
perspektivisch. Man kann deutlich sehen, wie der Sensor 16 sich
zwischen zwei Stangenelementen 4 erstreckt. Um eine zufrieden
stellende Überwachung der
Größe der Erdaufschüttung 7 zu
erhalten, ist es vorstellbar, eine Vielzahl von Sensoren 16 längs der Federplatte 3 anzuordnen.
Die Signale, die von den Sensoren 16 gesendet werden, können in
der Steuereinheit 15 verarbeitet werden, und man kann ein Bild
des Aussehens der Erdaufschüttung 7 längs der Federplatte 3 erhalten.
Es ist auch möglich,
die Federplatte 3 auf ihrer Länge in eine Vielzahl von Abschnitten
aufzuteilen, die unabhängig
voneinander um Achsen 10 verschwenkt werden können.
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5 zeigt
eine vierte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform unterscheidet sich
von der in 1 gezeigten dadurch, dass das
Gerät Eggenzinken 20 aufweist.
Die Eggenzinken 20 haben ein elastisches Stangenelement 4, das
an dem zum Boden 6 hin gerichteten Ende mit einer Spitze 21 versehen
ist. Wie in der Beschreibungseinleitung erwähnt ist, brechen die Eggenzinken 20 den
Boden 6 auf, bevor Saatgut und Dünger in dem Boden 6 angeordnet
werden. Die Tiefe, bis zu der die Eggenzinken 20 in den
Boden 6 eingeführt werden
müssen,
um eine zufrieden stellende Bearbeitung des Bodens zu erreichen,
hängt von
der Art des Bodens 6 und der Geschwindigkeit der landwirtschaftlichen
Maschine 2 ab. Um eine gewünschte Bearbeitung des Bodens 6 zu
erreichen, kann die Tiefe der Eggenzinken 20 in dem Boden
durch einen Hydraulikzylinder 12 genauso eingestellt werden,
wie es in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben wurde.
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Wenn
die Eggenzinken 20 in den Boden 6 eingetrieben
werden, wird eine Nachlaufwelle 22 hinter jedem Eggenzahn 20 gebildet.
Die Größe der Nachlaufwelle 2s ist
eine Anzeige dafür,
wie die Eggenzinken 20 den Boden 6 bearbeiten.
Hinter einer oder mehreren der Eggenzinken 20 ist ein Sensor 16 angeordnet
und zu der Nachlaufwelle 22 gerichtet, die hinter dem Eggenzahn 20 gebildet
wird. Der Sensor 16 kann ein Ultraschallsensor für eine nicht-taktile Erfassung
sein. Der Sensor 16 und der Hydraulikzylinder 12 sind
für eine
Koppelung mit einer Steuereinheit 15 bzw. einem Ventil 14 vorgesehen,
wie es in Verbindung mit der ersten Ausführungsform gezeigt ist. Wenn
die Nachlaufwelle 22 zu klein ist, ist der Boden 6 nicht
ausreichend bearbeitet, und, wenn die Nachlaufwelle 22 zu
groß ist,
wird der Boden 6 zu stark bearbeitet, was zu einem erhöhten Brennstoffverbrauch
bei dem Fahrzeug 8 führt,
das die landwirtschaftliche Maschine 2 zieht, da mehr Leistung
zum Ziehen der Eggenzinken 20 erforderlich ist. Durch Eingeben
eines Parameters über
die Steuertafel 17, wobei der Parameter einem gewünschten
Wert der Größe der Nachlaufwelle 22 entspricht,
sendet die Steuereinheit 15 Signale zu dem Ventil 14,
so dass der Zylinder 12 die Tiefe der Eggenzinken 20 in
dem Boden 6 und somit die Größe der Nachlaufwelle 22 so
einstellt, dass die Größe der Nachlaufwelle 22 dem
gewünschten
Wert näher
kommt und schließlich entspricht.
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6 zeigt
eine fünfte
Ausführungsform
der Erfindung, bei der zwei Reihen von Geräten 20 miteinander
mit Hilfe eines Verbindungsstabs 23 gekoppelt sind. Die
Achse 10 der hinteren Reihe hat einen Arm 11,
der mit einem Hydraulikzylinder 12 verbunden ist. Wenn
der Zylinder 12 die hintere Achse 10 verschwenkt,
wird die Schwenkbewegung auf die vordere Achse 10 über den
Verbindungsstab 23 übertragen.
Zur Erfassung des von dem Gerät 20 verschobenen
Bodens 6 ist ein Sensor 16 angeordnet, wie es
in Verbindung mit der vorstehenden Ausführungsform beschrieben ist.
Bei der in 4 gezeigten Ausführungsform
hat das Gerät
Eggenzinken 20, es kann jedoch alternativ Federplatten 3 aufweisen.
Der Sensor 16 ist ein nicht-taktiler Sensor 16 bei der
gezeigten Ausführungsform,
es ist jedoch auch möglich,
für den
Sensor 16 ein Erfassungselement 18 einzusetzen,
das so angeordnet ist, dass es gegen den von dem Gerät verdrängten Boden 6 drückt, wie
es in Verbindung mit der in 2 gezeigten
Ausführungsform
beschrieben ist.
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7 zeigt
ein Schaltbild 24 zur Steuerung der Einstelleinrichtung 1 nach
der Erfindung. Das Schaltbild 24 zeigt zwei Arbeitselemente
in Form von Hydraulikzylindern 12, die mit den Geräten 3, 20 der landwirtschaftlichen
Maschine 2 koppelbar sind. Das Ventil 14 hat zwei
Zwei-Weg-Ventile 25, 26, die elektrisch gesteuert
werden. Durch Betätigen
des ersten Zwei-Wege-Ventils 25 wird
jede Kolbenstange 27 in den Zylindern 12 aus dem
jeweiligen Zylinder 12 heraus verschoben. Wenn das zweite
Zwei-Wege-Ventil 26 betätigt
wird, wird jede Kolbenstange 27 in den Zylinder 12 nach
innen verschoben. Zwischen der Druckquelle 13 und dem ersten
Zwei-Wege-Ventil 25 ist ein variables Drosselventil 28 so
angeordnet, dass die Strömungsgeschwindigkeit
des Hydraulikfluids zu den Zylindern 12 geändert werden
kann. Durch Vergrößern der
Durchströmfläche des
Drosselventils 28 kann das Gerät 3, 20 schneller
eingestellt werden, wenn die Größe der Erdaufschüttung 7 oder
der Nachlaufwelle 12 sich außerhalb eines vorgegebenen
Intervalls befindet, während
in gleicher Weise die Geräte 3, 20 langsamer
eingestellt werden können, wenn
die Durchströmfläche verringert
wird, wenn die Größe der Erdaufschüttung 7 oder
der Nachlaufwelle 22 sich innerhalb eines vorgegebenen
Intervalls befindet. Alternativ kann diese Einstellung dadurch erreicht
werden, dass man den Strom, der die Zwei-Weg-Ventile 25, 26 steuert,
pulsieren lässt.
Ein anderer möglicher
Weg zum Erreichen dieser Einstellung besteht in der Verwendung so
genannter Proportionalventile (nicht gezeigt). Unter bestimmten Umständen, beispielsweise
wenn ein Erdboden einer besonderen Art bearbeitet wird oder wenn
die landwirtschaftliche Maschine gewartet wird, kann es erwünscht sein,
dass die Funktion der Einstellvorrichtung an den Geräten 3, 20 entkoppelt
ist, so dass diese von Hand eingestellt werden können.
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Die
Geräte 3, 20 können individuell
eingestellt werden, was bedeutet, dass jedes Gerät 3, 20 mit
einem Kraftelement 2 und einem Sensor 16 versehen
ist, so dass die Position des Geräts 3, 20 bezüglich des
Bodens unabhängig
von der Position der anderen Geräte 3, 20 bezüglich des
Bodens eingestellt werden kann. Jedes Element ist hier als eine Gruppe
von miteinander verbundenen Geräten 3, 20 oder
einzelnen Geräten 3, 20 zu
verstehen.