Besch rei bung
Le i twa Lze
Die Erfindung betrifft eine Leitwalze mit einer Einrichtung zum Kompensieren von Lauf Störungen bei Bahnen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Durch die GB-PS 939 351 sind Papi er Le i twa Lzen bekannt, weLche beim Auswandern der Papierbahn seh ragst e L Lbar sind.
Durch die DE 26 13 629 A1 ist eine Einrichtung zur Sei tenregi sterverste L Lung von Druckmaschinen bekannt, bei weLcher zwei Bahnf üh rungswa Lzen einseitig Linear verste L Lbar si nd.
Derartige Einrichtungen haben einen großen PLatzbedarf
Die US 37 26 588 A offenbart eine Transportwa ze für Bahnen. Zum Verändern des Laufes der Bahn ist der Durchmesser der WaLze in zwei Bereichen vergrößerbar. Eine Lage der Bahn auf dieser WaLze ist nicht näher besch ri eben.
Die DE 195 37 422 A1 beschreibt ein Zugwa Lzenpaa r , bei dem durch eine Veränderung des Achsabstandes eine Durchmesserveränderung erfoLgt.
Der Erfindung Liegt die Aufgabe zugrunde, eine LeitwaLze zu schaffen .
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die MerkmaLe des Anspruchs 1 ge Löst .
Die mit der Erfindung erzieLbaren VorteiLe bestehen insbesondere darin, daß für die Korrektureinrichtung wenig PLatz benötigt wird. DeshaLb kann die Einrichtung bei LeitwaLzen zur Korrektur der SeitenLage bei Bahnen, insbesondere vor Tri chte rvorei n Lauf wa Lzen eines Längsf a Lzt ri chters eingesetzt werden, in der sogenannten Trichterharfe. Es können wahLweise vi e rte Lbre i t e, haLbbreite, dre i vi e rt e Lbrei te oder ganzbreite Bahnen schräg geführt werden, ohne daß dabei die LeitwaLze seLbst seh räggeste Lt werden muß.
Somit werden ögLiche, über die Bahnbreite vorhandene, ungLeiche Bahnspannungen kompensiert. Dabei kann eine teiLbreite Bahn sowohL mittig aLs auch rechts- oder Linksseitig auf der LeitwaLze geführt werden.
Weiterhin ist es durch die Erfindung mögLich geworden, beide Ränder der Laufenden Bahn gLeichzeitig zu strecken, wodurch LängsfaLten aus der Bahn entfernt werden können.
SchLießLich ist es mögLich, mehrere St euer s i gna e zu überLagern, so daß gLeichzeitig sowohL ein AusLenken
bzw. EinLenken der Bahn aLs auch ein beidseitiges oder einseitiges Weiten derseLben erfoLgen kann.
Ausf ührungsbei spi e e der Erfindung sind in der Zeichnung dargesteLLt und werden im foLgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße
LeitwaLze in einer Gesamtda rste L ung mit zwei betätigten AufweiteLementen für eine haLbbreite Bahn in Arbei t s s te L Lung;
Fig. 2 eine vergrößerte DarsteLLung eines Linken Endes der LeitwaLze nach Fig. 1 mit unbetätigtem AufweiteLement;
Fig. 3 eine vergrößerte DarsteLLung eines
Auf wei te Lementes in Arbei tsste Lung nach Fig. 1;
Fig. 4 einen übe r s i c ht ss cha Ltp Lan der Auf e i te ement e einer LeitwaLze mit in Arbei tsste L ung bef ndLi chen, im Bereich der Seitenkanten der Bahn angeordneten AufweiteLementen für eine vo L Lbrei te Bahn;
Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt des übe rs i cht sscha L tp Lans nach Fig. 5;
Fig. 6 eine vergrößerte DarsteLLung eines
Auf wei te Lement s in Arbe i tsste L Lung eines zweiten Ausführungsbe spieLs;
Fig. 7 eine schematische perspekti ische DarsteLLung der Anordnung einer erfindungsgemäßen Ei nr i chtung .
Eine LeitwaLze 1, z. B. Papi e r Lei twa Lze 1 ist mit ihren WeLLenzapfen 2; 3 z. B. in Lagern 4; 6, z. B. KugeLLagern geLagert, die jeweiLs in einem Se i tengeste L L 7; 8 befestigt sind. Die LeitwaLze 1 weist eine Einrichtung zum Kompensieren von Lauf Störungen von Bahnen 9, z. B. Papierbahnen auf. Diese Einrichtung weist mindestens zwei im Bereich der Enden 11; 12 der LeitwaLze 1 befindLiche, durchmesserveränderbare, äußere, d. h. we L Lenzapf ennahe Auf wei te Lemente 13; 14 auf .
Zwischen den we L enzapf ennahen ringförmigen AufweiteLementen 13; 14 sind weitere voneinander und zu den we L Lenzapf ennahen AufweiteLementen 13; 14 beabstandete ringförmige AufweiteLemente 15; 16; 17 angeordnet (Fig. 1 ) .
Diese AufweiteLemente 13 bis 17 sind im Bereich der Seitenkanten der Bahn 9 angeordnet, so daß die AufweiteLemente auf den gesamten Randbereich der Bahn 9 wi rken .
Jedes AufweiteLement 13 bis 17 besteht aus einem in einer ersten Ringnut 19 eines ManteLs 21, der LeitwaLze 1, d. h. der ManteLfLäche der LeitwaLze 1 angeordneten Innenring 22, weLcher druc kmi tte Ldurch Läss i g ausgebi Ldet ist (Fig. 3 und 4) und aLs StützeLe ent dient. Der Innenring 22 weist vorzugsweise zwei von außen in die Ringnut 19 einsetzbare HaLbringe aus Luftdurch äss i gern, porösen MateriaL, z. B. Sinterbronze auf. Auf seiner Außenseite 23 ist der Innenring 22 mit einem aus gummi e ast sche MateriaL, z. B. Gummi oder eLastischen Kunststoff, wie PoLyurethan bestehenden Außenring 24 überdeckt. Mindestens die Linken und rechten Randbereiche 26; 27 des Außenring 24 sind in einer zweiten und dritten profiLierten Ringnut 28; 29 des ManteLs 21 befestigt, z. B. dadurch, daß an der se i tenkantennahen Unterseite des Außenringes 24 angeordnete RingwüLste 30 in die Ringnut 28; 29 eingreifen. Diese Luftdurch as s i gen HaLbringe des Innenringes 22 verteiLen die DruckLuft gLeichmäßig unter dem AufweiteLement 13 bis 17. Nach einem AbschaLten der DruckLuft verhindern die aLs Stütze Lemente wirkenden HaLbringe, daß die Bahnränder den Außenring 24 unter ein Niveau C des ManteLs 21 der LeitwaLze 1 drücken. Damit werden Störungen des Laufes der Bahn 9 vermieden.
In RuhesteLLung A Liegt die Außenseite 31 des Außenringes 24 auf gLeichem Niveau C mit der Außenseite 32 des ManteLs 21.
Die AufweiteLemente 13 bis 17 schLießen direkt, d. h. annähernd unt e rbrechungs Los an die ManteLfLäche 21 der Lei twa Lze an.
UnterhaLb des druckmitteL- bzw. Luftdurch Läss i gen Ringes 22 jedes Auf ei te Lementes 13 bis 17 und am inneren Umfang 33 des ManteLs 21 itteLs Dichtring 34 anLiegend, weist die LeitwaLze 1 jeweiLs einen Stützring 36 auf. Dieser Stützring 36 hat eine nach außen, d. h. in Richtung des ManteLs 21 der LeitwaLze 1 hin offene Ringnut 37 aLs D ruc kmi tt e Lve rtei Ler, die wiederum über eine AnzahL im ManteL 21 befindLiche Bohrungen 38 oder SchLitze mit der Ringnut 19 in Verbindung stehen. Der Stützring 36 ist auf seiner dem ManteL 21 abgewandten Seite, d. h. seiner Innenseite mit einem Druc kmi tte ansch Luß 39 versehen.
Jeder Stützring 36 hat einen D ruc kmi tte Lans ch Luß 39, z. B. Wi nke L rohrs tue k, weLches jeweiLs über eine pneumatische Leitung 41 bis 45 mit einem an der LeitwaLze 1 bef i nd L i c hen, Linksendigen Ve rtei Le rkopf 47 bzw. rechtsendigen Ve rtei Le rkopf 48 verbunden ist. Dabei ist das äußere Linke AufweiteLement 13 mit dem Linken Ve rte i Le rkopf 47 und das äußere rechte AufweiteLement 14 mit dem rechten Vert ei Le rkopf 48 verbunden. Die anderen Aufwe te emente 13 bis 17 sind über
DoppeLrückschLagventiLe 49; 51; 52 wahLweise über den Linken Ve rte i Le rkopf 47 oder den rechten Vertei Lerkopf
48 mit DruckmitteL versorgbar.
Der VerteiLerkopf 47; 48 ist über nicht näher bezeichnete Leitungen mit einem D ruc kmi tte Lve rtei Le r 53; 54, einer Dreheinführung 56; 57, einem DruckregLer, z. B. Proport i ona L-Druckrege venti L 58; 59 sowie einem Druckmi tte spei eher oder einem AnschLuß P1; P2 für Druckmi tte Lspei eher verbunden. MitteLs Druckanzeiger 63; 64 kann der für das Betätigen der AufweiteLemente 13 bis 17 erf order L i ehe Druck des Druckmediums - z. B. DruckLuft oder DrucköL - kontroLLiert werden.
Es ist auch mögLich, den VerteiLerkopf 47; 48 für das Druckmedium aLs E Lekt ro-Wegevent i L auszubilden.
Nach einer zweiten Ausführungsvariante kann jedes der AufweiteLemente 13 bis 17 durch ein AufweiteLement 67 ersetzt werden (Fig. 6). Dieses AufweiteLement 67 besteht aus einem in einer Ringnut 19 des ManteLs 21 der LeitwaLze 1 bef i nd L i chen, eLastischen, mit einem DruckmitteL, z. B. DruckLuft befüLLbaren SchLauch 68 aus eLastischem MateriaL, z. B. Kunststoff oder Gummi. Der SchLauch 68 ist endLos und ringförmig ausgebi Ldet und Liegt mit seiner unteren, d. h. der dem ManteL 21 zugewandten Seite 69 auf der Bodenfläche einer Ringnut 19 des ManteLs 21 der LeitwaLze 1 auf.
Der SchLauch 68 weist an beiden Seiten 71; 72, d. h. im Linken bzw. rechten Randbereich 73; 74, z. B. aus
gleichem Material bestehende, Ringwülste 30 auf, die in zweite und dritte Ringnuten 28; 29 des Mantels 21 eingreifen und den Schlauch 68 somit festhalten. Die untere Seite 69 des Schlauches 68 trägt zumindest einen Nippel 76, der in eine entsprechende Bohrung 77 des unter der Ringnut 19 befindlichen Mantels 21 eingreift und somit eine luftdurchlässige Verbindung zu dem Druc kmi tte lve rte Ler bzw. der Ringnut 37 herstellt.
Hier wirkt die unten liegende Wand des Schlauches 68 in Verbindung mit dem Stützring 36 als Stützelement. Sowohl der Innenring 22 des ersten Ausführungsbeispiels als auch die untere Wand des Schlauches 68 des zweiten Ausführungsbeispiels wirken in Verbindung mit dem Stützring 36 als Stützelemente. Durch diese Stützelemente ist gewährleistet, daß die AufweiteLemente 14 bis 17; 67 in ihrer Ruhestellung A von der Bahn 9 nicht unter Niveau C des Mantels 21 gedrückt werden.
Das Auf we i te Lement 67 weist in seiner Ruhestellung A einen Durchmesser auf, der auf gleichem Niveau C mit dem ManteL 21 Liegt. In Arbe i t s s te l Lung B vergrößert sich der Durchmesser des Au we te Lementes 67 entsprechend (Fig. 6).
Ein So l Lwe rt-Ei ngang 78; 79 des
P ropo rt i ona L-D ruc krege l vent i L s 58; 59 ist über eine elektrisch Leitung 83; 84 mit Sollwert-Ausgängen 104; 106 eines Proport i ona l reg le rs 88 verbunden. Ebenso ist
ein Istwert-Ausgang 81; 82 des
Proport i ona l-Druc krege Lvent Is 58; 59 über elektrische Leitungen 86; 87 mit einem Istwert-Eingang 107; 108 des Proportiona Ireg Lers 88 in Verbindung.
Der Proport i ona l reg ler 88 ist über Istwert-Eingänge 109; 111 sowie elektrische Leitungen 85; 89 an Istwert-Ausgänge 91; 92 von Lichtschranken 94; 96 einer photoelektrischen Bahnkant enabt aste i nri chtung 93 angeschlossen.
Die Lichtschranken 94; 96 weisen jeweils einen Sender und einen Empfänger auf, die über sei tengeste l L feste Halterungen 97; 98 entsprechend der Breite der Bahn einstellbar sind (Fig. 4; Fig. 7). Der
Proport i ona l reg Le r 88 sowie die Lichtschranken 94; 96 sind jeweils mit einer elektrischen Leitung 95 zu einer nicht dargestellten Spannungsque l Le verbunden.
So können auch ganzbreite Bahnen 66 korrigiert werden (Fig. 4 und 5) oder auch nicht dargestellte viertel- oder dreiviertelbreite Bahnen. Die vi e rte Lbre i ten Bahnen können zwischen den AufweiteLementen 13 und 16, den Auf wei te lementen 16 und 15, den Auf wei te Lement en 15 und 17 oder zwischen den Auf we i te Lementen 17 und 14 der Leitwalze 1 geführt werden (Fig. 1).
Schließlich ist es auch möglich, eine dreiviertelbreite Bahn zwischen den Auf wei te lementen 13 und 17 oder
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zwischen den AufweiteLementen 16 und 14 der LeitwaLze 1 zu führen.
Der Leitwalze 1 kann, in Laufrichtung E der Bahn 1 gesehen, der auf den Lichtschranken 94; 96 bestehenden Bahnkantenabtastei nri chtung 93 nachgeordnet sein. Eine Tri chtervorei nlauf wa Lze 99 eines Falzapparates nimmt noch weitere Bahnen 101; 102; 103 auf, die jeweiLs über nicht dargestellte durchmesserveränderbare Leitwalzen einem ebenfalls nicht dargestellten Längsf a Lzt ri chte r zuführbar sind. Die Leitwalzen werden zumindest in einem Winkel von mindestens 5°, vorzugsweise mehr als 30° von der Bahn 66; 101; 102; 103 umschlungen.
Eine Auslenkung der Bahn 66 wird von den Lichtschranken 94; 96 überwacht, welche die Bahnränder abfragen. Wird ein vorhandenes Gleichgewicht zwischen den ermittelten Meßwerten gestört, d. h. verläuft die Bahn 66 z. B. nach links in Richtung der Lichtschranke 94, so gibt der Proport i ona L reg le r 88 Signale an das linke Proport i ona l-Druc krege Iventi l 58 ab. Das Proport i ona L-Druckrege Lventi L 58 verändert feinfühlig den Luftdruck in dem Aufweitelement 13, welches eine Arbei tsste l Lung B einnimmt (Fig. 4). Das wiederholt sich so oft, bis das Gleichgewicht zwischen den von den Lichtschranken 94; 96 ermittelten Meßwerten wieder hergeste l Lt ist.
Da das gesamte System mit Soll- und Istwert-Vergleich
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arbeitet, wird ein sehr genauer Lauf der Bahn 66 erreicht.
Um Falten in der Bahn 66 zu beseitigen, kann bei der z. B. ganzbreiten Bahn 66 (Fig. 4) ein festgelegter Grunddruck auf die Auf we i te lemente 13; 14 geschaltet werden. Dies erfolgt durch eine überlagerte Ansteuerung der Proport ona L-D ruc krege Ivent i Le 58; 59 mittels Potentiometer 112; 113.
Die Funktion der Leitwalze 1 mit der Einrichtung zum
Kompensieren von Lauf Störungen bei Bahnen ist wie nachfolgend beschrieben:
Die mittels der Ve rte i Le r köpf e 47; 48 vorgewählten
AufweiteLemente, z. B. die jeweiLs äußeren
Auf wei te lemente 13; 14 (Fig. 5) zum aufweitenden Führen der Ränder einer ganzbreiten Bahn 66 werden z. B. mit
Druckluft versorgt. Die DruckLuft gelangt vom
D ruc k luf t spe i ehe r-Ans c h Luß P1; P2 über das
Proport i ona l-Druckrege Lventi l 58; 59 und die
Dreheinführung 56; 57 in den Druckmittelverteiler 53;
54.
Der Druc kmi tte Ivertei Ler 53 ist mit dem linken VerteiLerkopf 47 für DruckLuft verbunden. Der Linke VerteiLerkopf 47 steht auf Auswah Iste L lung I und ist somit über die pneumatische Leitung 41 mit dem Linken äußeren Auf wei t e l e ent 13 verbunden, welches befüllt wird und eine Arbeitsstellung B einnimmt (Fig. 5).
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Der Druckmittelverteiler 54 ist mit dem rechten Verteilerkopf 48 verbunden. Der rechte Verteilerkopf 48 steht ebenfalls auf Auswah Iste L lung I und ist somit über die pneumatische Leitung 42 mit dem rechten äußeren Auf wei te lement 14 in Verbindung.
Die Auf wei te lemente 13; 14 - siehe Fig. 3 am Beispiel Auf wei te lement 16 - werden jeweiLs über den Druckmi tte Lanseh luß 39 und die Ringnut 37, die Bohrungen 38, den luftdurchlässigen Ring 22 mit Druckluft befüllt, welche in den Raum zwischen dem Außenring 24 und den luftdurchläss gen Ring 22 gelangt, so daß dieser Luftbefüllt eine Arbei ts st e l Lung B einnimmt. Bei der Arbeitsstellung B befinden sich die Auf we i te Lement e 13; 14 in einer solchen Stellung, bei welcher die Außenseite 31 des durchmesservergrößerten Außenringes 24 bzw. nach der anderen Aus f ührungsva r i ant e die Außenseite 31 des durchmesservergrößerten Schlauches 68 außerhalb des Niveaus C der Leitwalze 1 Liegt.
Sind Falten in der Bahn 9; 66 vorhanden, wird eine Höhe des Luftdruckes, d. h. ein Radius des Auf wei te lement s in Abhängigkeit von der Größe der Falte bestimmt. Die Bahn 9; 66 wird in Richtung der in Arbe i tsste l Lung B befindlichen Auf wei te lemente 13; 14 (Fig. 5) bzw. 13; 15 (Fig. 1) gezogen und die Bahn 66; 9 wird in der Breite ausgestreckt.
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Muß eine Korrektur der Laufrichtung vorgenommen werden, so wird das AufweiteLement 13 oder 14 (Fig. 5), welches auf der zu korrigierenden Seite liegt, mit einem höheren Luftdruck versehen. Die Höhe des Luftdruckes richtet sich nach dem Betrag der zu korrigierenden Lauf r i chtungsabwei chung der Bahn 66.
Bei diesen Korrekturen liegt die Bahn 9; 66 sowohL auf den AufweiteLementen 13; 14 bzw. 13; 15 als auch auf der zwischen den Aufweitelementen 13; 14 bzw. 13; 15 liegenden Mantelfläche 21 der Leitwalze 1 auf.
Es ist natürlich möglich, die in Fig. 1 gezeigte halbbreite Bahn 9 auch auf der rechten Seite der Leitwalze 1, d. h. zwischen den Auf wei te lementen 15 und 14 zu führen.
Weiterhin ist es möglich, eine ni chtda rgeste L Ite dreiviertelbreite Bahn zwischen den Auf wei te Lement en 13 und 17 oder zwischen den Auf we i te Lement en 16 und 14 der Leitwalze 1 zu führen.
Schließlich können auch nicht dargestellte viertelbreite Bahnen zwischen den Auf we i te Lementen 13 und 16, den Auf we i te lementen 16 und 15, den Auf we i te Lementen 15 und 17 oder zwischen den Auf wei t e lementen 17 und 14 der LeitwaLze 1 geführt werden (Fig. 1).
Der aus elastischem Material bestehende Außenring 24
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bzw. der SchLauch 68 kann weitere Eigenschaften aufweisen, wie z. B. farbabstoßend oder eine erhöhte Oberf lächenrauhigkeit.
Solche Eigenschaften können in ersterem Falle z. B. durch einen Zusatz von Teflon und im zweiten Falle durch einen Zusatz von Quarzsand oder Korund erzielt werden.
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Bezugszeichenliste
1 Papi e r Lei twa Lze, LeitwaLze
2 We l lenzapf en (1 )
3 We l Lenzapf en (1 )
4 Lager (2)
5
6 Lager (3)
7 Sei tengeste 11
8 Seitengestell
9 Papierbahn, Bahn, halbbreit
10
11 Ende, linkes (1)
12 Ende, rechtes (1)
13 Auf wei te Lement , äußeres linkes
14 Auf we i te Lement , äußeres rechtes
15 AufweiteLement, mittleres
16 Auf wei te lement, halblinkes
17 AufweiteLement, halbrechtes
18
19 Ringnut, erste (21)
20
21 Mantel (1)
22 Innenring, druckmitteldurchlässig
23 Außenseite (22)
24 Außenr i ng
25
26 Randbereich, linker (24)
27 Randbereich, rechter (24)
16
Ri ngnut, zwei te (21 ) Ringnut, dritte (21) RingwuLst (28; 29) Außenseite (24; 68) Außenseite (21) Umfang, innerer (21) Dichtring (33)
Stützring (33; 13 bis 17)
Ringnut; Druckmittelverteiler (36; 69)
Bohrung (21)
Druckmittelanschluß (36)
Leitung, pneumatisch (13)
Leitung, pneumatisch (14)
Leitung, pneumatisch (15)
Leitung, pneumatisch (16)
Leitung, pneumatisch (17)
Verteilerkopf, linker (1) Verteilerkopf, rechter (1) Doppe L rüc ksch lagvent i L (43)
Doppe l rüc ks eh Lagvent i l (44) Doppe L rüc ksch lagvent i L (45) Druckmittelverteiler (11) Druckmittelverteiler (12)
Dreheinführung (11)
17
Dreheinführung (12) Proportional-Druckregelventi l (11) Proportional-Druckregelventi l (12)
Druckanzeiger (11) Druc kanze iger (12)
Papierbahn, Bahn, ganzbreit
Auf we i te lement
Sc lauch
Seite, untere (68)
Seite, Linke (68) Seite, rechte (68) Randbereich, Linker (71) Randbereich, rechter (72)
Nippel (68)
Bohrung (21)
Sol Lwert-Eingang (58)
So l Lwe rt-E ngang (59)
Istwert-Ausgang (58) Istwert-Ausgang (59) Leitung, elektrische (78; 88) Leitung, elektrische (79; 88) Leitung, elektrische (88; 91)
18
86 Leitung, elektrische (81; 88)
87 Leitung, elektrische (82; 88)
88 Proportionalregler
89 Leitung, elektrische (88; 92)
90
91 Istwert-Ausgang (94)
92 Istwert-Ausgang (96)
93 Bahnkantenabtastei nri chtung
94 Licht seh ranke (93)
95 Leitung, elektrische
96 Lichtschranke (93)
97 Halterung (94)
98 Halterung (96)
99 Trichtervoreinlaufwalze
100
101 Papi e rbahn
102 Papi e rbahn
103 Papi e rbahn
104 So L Iwert-Ausgang (88)
105
106 Sollwert-Ausgang (88)
107 Istwert-Eingang (88)
108 Istwert-Eingang (88)
109 Istwe t-Eingang (91)
110
111 Istwert-Eingang (92)
112 Potentiometer (86)
113 Potentiometer (87)
19
A1 Arbei tsansch Luß (58)
A2 Arbeitsanschluß (59)
R1 Entlüftung (58)
R2 Entlüftung (59)
P1 Anschluß für Druckmittelspeicher
P2 Anschluß für Druckmittelspeicher
A Ruhestellung (13 bis 17)
B Arbei tsste l Lung (13 bis 17)
C Niveau (32)
D Ruhestellung (13 bis 17)
E Lauf r c ht ung (1 )
I - IV Auswahlstellung (47; 48)