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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Positionierung einer Stanzplatte auf einem Zylinder mit magnetischen
Befestigungseinrichtungen.
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Für
das Ausstanzen eines Kartonzuschnitts (Kartonblankett) kommen im
Wesentlichen zwei Grundtechniken zum Einsatz, und zwar das sogenannte
SK-Verfahren (Single-Knife-Verfahren), bei dem der Kartonzuschnitt
zwischen zwei zusammenwirkenden Zylindern, einem Stanzzylinder und
einem ein Gegenstück
bildenden Zylinder, eingeführt
wird, sowie das TK-Verfahren (Twin-Knife-Verfahren), bei dem ein
Hindurchführen
des Kartonzuschnitts zwischen zwei Stanzzylindern erfolgt, deren
Prägungen ganz
genau aufeinander ausgerichtet sind.
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Diese unterschiedlichen Techniken
werden entweder in Verbindung mit aus einem Stück bestehenden massiven Zylindern
verwendet, oder sie werden mit Zylindern verwendet, die über aufgesetzte Segmente
verfügen.
Es ist bekannt, dass beide Zylindertypen relativ teuer sind, und
es wurde daher vorgeschlagen, auf Platten zurückzugreifen, die jeweils mit
den erforderlichen Prägungen
für die
Erzeugung der Stanzung oder der Falzmarkierung versehen sind und
an einem Trägerzylinder
befestigt werden, was durch diverse Befestigungseinrichtungen erfolgen kann.
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Ein erstes Mittel besteht darin,
dass nach dem Markieren und Positionieren die Platte mit ihren beiden
Enden am Trägerzylinder
festgeschweißt wird.
Eine derartige Technik weist jedoch den Nachteil auf, dass umfangreiche
mechanische Einrichtungen benötigt
werden, um für
die erforderliche Spannung und ein perfektes Aufbringen der Platte
auf dem Zylinder zu sorgen.
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Eine zweite Einrichtung, die als "Befestigung vom ARK-Typ" bezeichnet wird,
besteht darin, dass auf einer Seite der Platte an jedem Längsende
von dieser ein parallelepipedförmiges
Halteelement angeordnet wird, wobei jedes Halteelement in einer Längsnut zu
liegen kommt, die in der Oberfläche
des Zylinders vorgesehen ist. Bei einer derartigen Vorrichtung wird
für die
Spannung durch ein Keilsystem gesorgt, durch das die zwei parallelepipedförmigen Elemente
aneinander angenähert
werden sollen. Ein Nachteil dieses Verfahrenstyps besteht darin,
dass es, damit es effizient ist, eine Spannung benötigt, die über die
Platte hinweg konstant und außerdem über den
Zylinderumfang verteilt ist.
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Eine dritte Einrichtung zur Befestigung
der Platte am Trägerzylinder
besteht darin, auf magnetische Einrichtungen zurückzugreifen, die im Wesentlichen
aus magnetischen Stäben
besteht, die in im Umfang des Trägerzylinders
vorgesehene Längsnuten
eingelassen sind, siehe beispielsweise DE-U-29 815 866.
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Die Plattenhalteeinrichtungen, dieses
letzten Typs sind kostengünstig
und leicht zu realisieren. Ein Nachteil dieser Technik besteht jedoch
darin, dass es, nachdem man die Platte auf dem Zylinder positioniert
hat, nicht mehr möglich
ist, eine – wenn
auch noch so kleine – Korrektur
ihrer Positionierung vorzunehmen. Aber eine genaue Positionierung
ist, insbesondere wenn das Ausstanzen mittels des TK-Verfahrens erfolgt,
für ein
gutes Funktionieren des Systems essentiell. Daher wird ein derartiger
Typ von Befestigung nicht verwendet, wenn sich eine äußerst genaue
Positionierung der Platte auf dem Zylinder erforderlich ist.
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Was die Positionierung der Stanzprägungen in
Richtung der Längsachse
des Zylinders betrifft, ist bekannt, dass die Stanzmaschinen mit
Einrichtungen versehen sind, die eine solche Verschiebung der Trägerzylinder
erlauben, dass jeglicher Versatz in Längsrichtung ausgeglichen werden
kann. Außerdem
sind die Plattenträgerzylinder
mit Einrichtungen versehen, die einen Winkelausgleich des einen
Zylinders bezüglich
des anderen ermöglichen,
und zwar insbesondere durch Einwirken auf das für deren Antrieb sorgende Getriebe.
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Das Ziel der Erfindung besteht darin,
eine Einrichtung vorzuschlagen, die sowohl eine Korrektur der Ausrichtung
einer Stanzplatte in Querrichtung des Zylinders als auch eine Korrektur
der relativen Winkelpositionierung der zwei zusammenwirkenden Zylinder
ermöglicht.
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Die Erfindung hat somit eine Vorrichtung nach
Anspruch 1 zum Ziel.
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In einer ersten Ausführungsform
der Erfindung weist die Positioniervorrichtung ein bezüglich des
Zylinders feststehendes Zentrierelement auf, so dass die Hauptachse
der Platte relativ zur Querachse des Zylinders ausgerichtet wird.
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Die Erfindung erlaubt auch, wenn
es sich bei den zwei Zentrierelementen um bewegliche Elemente handelt,
deren Verschiebung entlang der Querachse des Zylinders erfolgt,
dass. sich die Platte parallel zu sich selbst verschiebt, was darauf
hinausläuft, dass
sich diese um den Zylinder rotiert wird, so dass für ein Verschieben
des Winkels dieser Platte relativ zu der auf dem zusammenwirkenden
Zylinder angeordneten Platte gesorgt wird.
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Vorzugsweise sind die Zentrierelemente durch
Stifte gebildet und die Gegenstück-Elemente sind durch
in der Platte vorgesehene Öffnungen
gebildet. Die Stifte bestehen vorzugsweise aus zylindrischen Elementen
mit kreisförmigem
Querschnitt. Falls einer der Stifte relativ zum Zylinder feststehend ist,
kann die dem beweglichen Stift zugehörige Öffnung eine in Längsrichtung
der Zylinderachse längliche
Form haben, wobei die andere Abmessung von dieser ganz genau dem
Außendurchmesser
des Stiftes entspricht.
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Die Betätigungseinrichtungen können vorteilhaft
einen Hebel aufweisen, der um eine mit dem Zylinder fest verbundene
Achse schwenkbar angebracht ist und dessen eines Ende ein Ausrichtungselement
aufweist, das mit der anderen Seite der Platte fest verbunden ist
und geeignet ist, bei einer Betätigung
der am anderen Ende des Hebels befindlichen Betätigungsvorrichtungen eine Winkelverschiebung zu
bewirken.
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Die Betätigungseinrichtungen können aus
einer Schraube bestehen, die mit einem einen Stellnonius aufweisenden
Einstellknopf versehen ist.
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Die Betätigungseinrichtungen können auch aus
einem System bestehen, das einen geneigten Keil aufweist, der im
Wesentlichen in einer zum Zylinder tangentialen Ebene beweglich
und bezüglich dessen
Längsachse
geneigt angebracht ist und auf dem der bewegliche Zentrierstift
angeordnet ist.
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Nachfolgend werden beispielhaft und
nicht einschränkend
Ausführungsformen
der Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben,
welche zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht, welche den Winkelversatz darstellt, der durch
eine schlechte Positionierung einer Platte auf einem Stanzzylinder hervorgerufen
wird.
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2 eine
partielle schematische Ansicht, welche das Ausführungsprinzip der Erfindung
darstellt.
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3 eine
Ansicht eines Stanzzylinders, auf den die zugehörige Platte aufgebracht wurde
und der über
die Regelungseinrichtungen für
deren korrekte Positionierung verfügt.
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4 eine
teilweise geschnitten dargestellte Ansicht, die eine auf einem Zylinder
angeordnete Stanzplatte zeigt, wobei die Vorrichtung eine genaue Positionierung
der Platte erlaubt.
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4a eine
bezüglich
des Zylinders tangential geschnittene Ansicht, die einen Modus zum
Haltern der Platte durch einen mit diesem fest verbundenen Stift
zeigt.
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4b eine
Schnittansicht entlang Linie IV-IV von 4 einer Ausführungsvariante der Erfindung.
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5 einen
partiellen Radialschnitt einer Ausführungsvariante einer Vorrichtung
zur Positionierung, der Platte gemäß der Erfindung.
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6 eine
schematische Schnittansicht der in 5 dargestellten
Vorrichtung entlang Linie VI-VI.
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7 und 8 eine schematische Ansicht
einer Variante der in den 5 und 6 dargestellten Ausführungsform.
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9 eine
partielle Schnittansicht eines Ausführungsmodus, der eine Verschiebung
in Querrichtung eines beweglichen Zentrierstiftes erlaubt.
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10 eine
partielle Vorderansicht eines Zylinders und einer Vorrichtung, die
das Aufsetzen der Platte auf diesen unterstützt.
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11 eine
partielle vergrößerte Schnittansicht
der in 10 dargestellten
Vorrichtung entlang Linie XI-XI.
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12 einen
partiellen Radialschnitt entlang der Zylinderachse einer Ausführungsvariante
der Erfindung.
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1 stellt
die abgewickelte Außenfläche eines
Stanzzylinders 1 mit Längsachse
xx' sowie einer Stanzplatte 3 dar,
die auf dessen Oberfläche
durch nicht in der Zeichnung dargestellte, in Längsrichtung angeordnete und über den
Zylinderumfang verteilte Magneten gehaltert ist.
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Nachfolgend sei in vorliegendem Text
die Rotationsachse des Zylinders 1 als Längsachse
xx' und die senkrecht
zur Längsachse
xx' verlaufende Achse
als Querachse zz' bezeichnet,
und zwar bei abgewickelter Zylinderoberfläche. Im Übrigen bezeichnet die Hauptachse
uu' der Platte 3 diejenige Achse
von dieser, die entlang der Querachse zz' des Zylinders angeordnet werden kann,
und als Nebenachse vv' sei
die senkrecht zur Hauptachse uu' verlaufende
Achse der Platte 3 bezeichnet.
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Man stellt somit in 1 fest, dass eine schlechte Positionierung
der Platte 3 auf dem Zylinder 1 zu einem Winkelversatz
zwischen der Hauptachse uu' der
Platte 3 und der Querachse zz' der abgewickelten Außenfläche des
Zylinders 1 führt.
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Die Erfindung soll somit dazu dienen,
diesen Winkelversatz zu vermeiden und zu bewirken, dass die Hauptachse
uu' der Platte 3 parallel
zur Querachse zz' des
Zylinders 1 verläuft.
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Dazu ist, wie in 2 dargestellt, auf der Außenfläche des
Zylinders 1 in der Nähe
einer von dessen Kanten ein feststehender Zentrierstift 5 angeordnet.
Im oberen Teil der Platte 3 ist in einem dem Stift 5 entsprechenden
Winkel eine genau auf den Stift 5 abgestimmte Öffnung 7 ausgebildet,
und es wird klar, dass es dadurch, dass man die Platte 3 gemäß dem Pfeil
F um den Stift 5 schwenkt, möglich ist, die Achsen uu' und zz' parallel auszurichten,
wie in 2 dargestellt.
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Um ein derartiges Schwenken durchzuführen, ist
auf dem Zylinder 1 ein zweiter Zentrierstift 9 angeordnet
und in der Platte 3 ist eine entsprechende Öffnung 11 vorgesehen,
die auf dessen Abmessungen genau abgestimmt ist, so dass, wenn die
Stifte 5 und 9 in die Öffnungen 7 und 11 eingesetzt
sind, die Position der Platte 3 bezüglich des Zylinders 1 genau festgelegt
ist. Der zweite Stift 9 ist an Einrichtungen 13 angeordnet,
die erlaubt, diesen in Richtung der Querachse zz' des Zylinders 1 zu verschieben.
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Dabei verfährt man zur Anwendung der Erfindung
wie nachfolgend beschrieben.
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Als erstes wird der bewegliche Stift 9 derart positioniert,
dass er zu Anfang auf der Längsachse des
Zylinders 1 angeordnet ist, d.h. auf einer zu dessen Mittel-
und Längsachse
xx' parallelen Achse,
die durch den Mittelpunkt des Stiftes 5 verläuft, und
die Platte 3 wird auf dem Zylinder 1 so aufgebracht,
dass sie durch die beiden Stifte 5 und 9 gehaltert
wird. Wie in 3 dargestellt,
weist der obere Teil der Platte 3 eine Markierung C und
ihr unterer Teil eine zweite Markierung D auf, wobei sich die Markierungen
C und D auf einer Linie befinden, die genau parallel zur Hauptachse
uu' der Platte 3 ist.
Wenn die Platte 3 aufgelegt ist und durch Magneteinrichtungen
mit ihrer gesamten Fläche
auf dem Zylinder 1 gehalten wird, kann man den Versatz
a messen, der, in Richtung der Längsachse
xx' des Zylinders
gesehen, zwischen den Punkten C und D vorhanden ist. Dann wird die Platte 3 vom
Zylinder 1 demontiert und der Stift 9 entlang
der Querachse zz' des
Zylinders 1 um einen geeigneten, leicht durch Berechnung
zu bestimmenden Wert b verschoben, mit dem sich der Versatz a auf den
Wert Null zurückführen lässt. Es
genügt
dann, die Platte 3 wieder auf den Zylinder 1 aufzulegen,
so dass sie durch die Stifte 5 und 9 perfekt zentriert
ist, damit sie, wenn sie auf den Zylinder aufgebracht ist, sich
in korrekter Position auf diesem befindet, d.h. der Abstand a Null
ist und somit ihre Achse uu' parallel
zur Querachse zz' des
Zylinders 1 ist.
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Im Gegensatz zu den komplexen Vorrichtungen
des Standes der Technik wird das Haltern der Platte 3 auf
dem Zylinder bewerkstelligt, ohne dass dazu irgendeine Zugkraft
auf die Platte ausgeübt werden
braucht.
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In 4 ist
eine Vorrichtung dargestellt, mit welcher sich die erforderliche
Verschiebung des Stiftes 9 in Richtung der Querachse zz' des Zylinders 1 in
gesteuerter Weise erzielen lässt.
Diese Vorrichtung wird durch einen Hebel 15 gebildet, der
in einem im Zylinder 1 angebrachten Hohlraum 17 angeordnet ist
und um eine Achse 19 drehbar befestigt ist. Das innere
Ende des Hebels 15 ist um den zweiten Zentrierstift 9 gelenkig,
der mit einem mit dem Zylinder 1 fest verbundenen Zentrierstift 5 zusammenarbeitet, um
für die
Positionierung der Platte 3 zu sorgen. Das entgegengesetzte äußere Ende
des Hebels 15 ist mit einer Gewindebohrung versehen, in
welche eine Schraube 21 eingesetzt ist, deren Ende gegen
eine der den Hohlraum 17 begrenzenden Seiten zur Anlage
kommt, und zwar unter der Einwirkung einer Feder 25, deren
Enden gegen Hohlräume 20 bzw. 29 anstehen,
die im Zylinder 1 und im Hebel 15 vorgesehen sind.
Das andere Ende der Feder 21 ist mit einem Betätigungskopf 23 versehen.
Es wird klar, dass durch Drehen der Schraube 21 der Hebel 15 um
die Achse 19 gedieht wird und demzufolge der Zentrierstift 9 entlang
der Querrichtung zz' des
Zylinders 1 verschoben wird. Dies wird so vorgenommen,
dass der Abstand zwischen dem Mittelpunkt des Zentrierstiftes 9 und
dem Mittelpunkt der Drehachse 19 in Bezug auf die gewünschte Verschiebung
des Zentrierstiftes 9 entlang der Achse zz' des Zylinders 1 groß ist.
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Um eine gute Einstellgenauigkeit
zu erzielen, kann ein Abschnitt des Kopfes 23 der Schraube 21 mit
einem Nonius 24 versehen werden.
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Es wird bevorzugt, dass dieser Nonius 24 mit einer
Skalenteilung versehen ist, die dem Wert b der Verschiebung in Richtung
der Achse zz' entspricht, die
beim Stift 9 erfolgen soll. Man kann auch, was die Einstellarbeit
erleichtert, den Nonius 24 mit einer Skalenteilung versehen,
die direkt dem Wert a entspricht, der den Versatz der zwei Markierungen
C und D in Längsrichtung
xx' des Zylinders 1 darstellt. Somit
braucht die Bedienperson zur Durchführung der Korrektur lediglich
den Wert a messen und diesen auf den Nonius 24 des Betätigungsknopfes
der Schraube 21 zu übertragen.
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Die Erfindung wird insbesondere deshalb
bevorzugt, da sie erlaubt, die Einfachheit des Befestigungsmodus
mit dem repetitiven Charakter der Regelung zu verbinden, so dass
an jeder der Platten 3 der am Nonius 24 einzustellende
Versatzwert abgelesen werden kann, um ohne vorhergehende Operation
die Platte korrekt zu positionieren. Es wird daher der Bedienperson
ermöglicht,
gemäß ihrer
Bedürftnisse
besonders schnell eine Platte 3 gegen eine andere auszutauschen.
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Um das Aufsetzen der Platte 3 zu
erleichtern, kann die zur Aufnahme des beweglichen Stifts 9 dienende Öffnung mit
einer in Längsrichtung
der Zylinderachse xx' langgestreckten
Form versehen werden. Bei dieser Ausführungsform entspricht, wie
dargestellt in 4a, die
Breite des Langloches 11' dem Durchmesser
des Zentrierstiftes 9.
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Wie in 4b dargestellt,
kann man selbstverständlich
bei der Ausführungsform
von 4 für eine Fixierung
der durchgeführten
Einstellung sorgen, indem an dem die Stellschraube 21 tragenden Ende
des Hebels 15 ein Schlitz 22 angebracht wird, wodurch
dieses Ende nachgiebig wird, und die beiden so gebildeten Lippen stücke 22' mit einer in
den Zylinder 1 eingeschraubten Flanschschraube 30 aufeinander
zu bewegt werden.
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Man kann gemäß der Erfindung auf ein beliebiges
anderes Mittel zurückgreifen,
das ein gesteuertes Verschieben des Zentrierstiftes 9 in
Querrichtung zz' des
Zylinders 1 erlaubt.
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Man kann so, wie in den 5 und 6 dargestellt, den beweglichen Zentrierstift 9' exzentrisch
auf einer Achse 26 von größerem Durchmesser E anordnen,
die ihrerseits drehbar in einer im Zylinder 1 vorgesehenen
Aufnahme 27 angebracht ist. Selbstverständlich ist der Durchmesser
E der Achse 26 im Vergleich zum Durchmesser d des Zentrierstiftes 9' groß, so dass
die Verschiebung des Mittelpunktes O des Stiftes 9' in Längsrichtung
im Vergleich zur benötigten
Verschiebung dieses Mittelpunktes O entlang der Querachse zz' des Zylinders 1 vernachlässigbar ist.
Wenn sich der Zentrierstift 9' in der erforderlichen Position
befindet, wird er durch Blockieren der Drehung der Achse 26 mit
einem beliebigen geeigneten Mittel fixiert.
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Selbstverständlich ist es gemäß der Erfindung
auch möglich,
die auf dem Zylinder 1 vorgesehenen Zentrierstifte sowie
die in der Platte vorgesehenen Öffnungen
kinematisch zu vertauschen. Somit ist, wie in den 7 und 8 schematisch
dargestellt, die Platte 3 mit einem Zapfen 9" versehen, der
in eine in der Oberseite der Achse 26 ausgebildete Öffnung 12 eingesetzt
wird. In gleicher Weise ist der feststehende Stift 5 auf
der Platte 3 angeordnet und die entsprechende Öffnung im
Zylinder 1 vorgesehen.
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Ebenfalls kann man gemäß der Erfindung, um
den beweglichen Zapfen 9 in Richtung der Querachse zz' des Zylinders 1 zu
verschieben, den Hebel durch ein Gleitführungssystem ersetzen, wie
in 9 dargestellt. In
dieser Figur ist die Außenfläche des Zylinders 1 mit
einer Nut 40 versehen, deren Achse aa' bezüglich
der Querachse zz' des
Zylinders 1 um einen Winkel α geneigt
ist. Diese Nut 40 nimmt einen Gleitstein 42 auf,
der sich in deren Innerem in Translationsrichtung bewegen lässt, und
zwar unter der Einwirkung einer Schraube 44, die in den
Gleitstein 42 eingeschraubt ist und gegenüber dem
Zylinder nicht verschieblich, jedoch drehbar angebracht ist. Bei
diesen Bedingungen wird klar, dass jede Drehbewegung, die der Schraube 44 über eine
an deren Ende angebrachte Betätigungsein richtung 46 erteilt wird,
eine Verschiebung des Stiftes 9 entlang der Achse aa' zur Folge hat, beispielsweise
um eine Länge
L, und dass diese Verschiebung einer Verschiebung in Richtung der
Querachse zz' um
die Strecke L cos α entspricht.
Bei einem derartigen Ausführungsmodus
kommt eine längliche
Aufnahmeöffnung
für den
Stift 9 zum Einsatz, wie dargestellt in 4a.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind Einrichtungen zur Unterstützung des Aufsetzens und des
Abnehmens der Platte 3 vorgesehen. Wie in den 10 und 11 dargestellt, bestehen diese Einrichtungen
im Wesentlichen aus einer ebenen Positionierungsplatte 50,
die aus nichtmagnetischem Material besteht und derart beschaffen
ist, dass sie durch (nicht in der Zeichnung dargestellte) Einrichtungen
so angeordnet werden kann, dass ihre Unterseite im Wesentlichen
tangential zur Außenfläche des
Zylinders 1 ist. Vorzugsweise sind, wie in 10 dargestellt, die oberen Winkel der Positionierungsplatte 50 mit
Ausnehmungen 52 versehen, die für ein Freiliegen der für ein Haltern
der Platte 3 dienenden Stifte 5, 9 sorgen.
Eine derartige Anordnung erlaubt dem Benutzer, dass er die Öffnung 7 der
Platte 3 auf dem mit dem Zylinder 1 fest verbundenen
feststehenden Stift 5 unschwierig positionieren kann, da
unter diesen Umständen
der Anziehungseffekt, der von den in den Zylinder 1 eingelassenen
magnetischen Elementen herrührt,
lediglich auf den kleinen, von der Ausnehmung 52 freigelassenen
Teil der Platte einwirkt. Dank der Positionierungsplatte 50 kann
der Benutzer somit ein Schwenken der Platte 3 durchführen, um
die freie zweite Öffnung
in den beweglichen Stift 9 einzusetzen.
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Wie in 11 dargestellt,
kann die Positionierungsplatte 50 aus zwei Elementen bestehen,
und zwar einem starren, dicken Trägerelement 50a und einem
dünneren
Element 50b, das geringere Dicke als der Stift 5 hat.
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Selbstverständlich kommt eine derartige Platte
für das
Einsetzen jeder der zusammenwirkenden Zylinder zum Einsatz, beispielsweise
für einen Stanzzylinder
und seinen Gegenstück-Zylinder.
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Eine derartige Platte erleichtert
auch das Abnehmen der Platte 3.
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Um den für das Abnehmen der Platte 3 vom Zylinder 1 erforderlichen
Greifvorgang zu erleichtern, wird einer der unteren Winkel von dieser
vorzugsweise mit einer Abschrägung
oder Fase 54 versehen. Zum Greifen der Platte kann der
Benutzer somit einen Metallspatel 56 in den von der Fase 54 und
der Oberfläche
des Zylinders 1 gebildeten Winkel schieben, so dass er
die Platte 3 von dessen Oberfläche abheben kann.
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Wie zuvor erwähnt, erlaubt die Erfindung auch,
die relative Winkelposition von zwei Platten zu korrigieren, die
auf zwei zusammenwirkenden Zylindern, beispielsweise einem Stanzzylinder
und dessen Gegenstück-Zylinder,
angeordnet sind. Dazu kommen bei mindestens einem der zwei Zylinder zwei
bewegliche Stifte 9 zum Einsatz, die entlang der Querachse
zz' des Zylinders
eingestellt werden können.
Und zwar erlaubt diese Anordnung, falls man dies wünscht, dass
diese zwei Stifte parallel zu dieser Querachse zz' verschoben werden,
d.h. die Platte relativ zum Zylinder rotiert und dabei parallel
zu sich selbst bewegt wird.
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Die Erfindung ermöglicht auch, dass mit derselben
Vorrichtung gleichzeitig sowohl die relative Winkelpositionierung
der beiden zusammenwirkenden Zylinder korrigiert wird als auch eine
Korrektur der Ausrichtung der Platte erfolgt, dadurch das man jedem
der zwei beweglichen Stifte 9, die sich in Querrichtung
zz' des Zylinders
verschieben lassen, unterschiedliche Verschiebungen erteilt.