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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen des
Durchmessers einer Reifenbautrommel, worin der Durchmesser mittels
einer verschiebbaren Stange und Anschlag-Abstandhaltern eingestellt
wird, wobei die variierenden Durchmesser dazu dienen, die Konstruktion
von Reifen verschiedener Größe auf derselben
Trommel zu ermöglichen.
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Hintergrund
der Erfindung
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Unter
den bei dem Zusammenbau von Luftreifen für Kraftfahrzeuge verwendeten
Maschinentypen befindet sich auch eine Trommel, worauf die Laufflächenbaugruppe
zusammengebaut wird. Die Laufflächenbaugruppe
umfasst generell den bzw. die Protektor(en), den Nylongürtel und
die Lauffläche. Für die letztgenannte
Anordnung wird die Maschine eine BOT(Belt, Overlay, Tread)-Trommel
genannt. Die Laufflächenbaugruppe
wird aufgrund der unausdehnbaren Protektorbaugruppe, die radial
einwärts von
der Lauffläche
liegt, getrennt von der Reifenkarkasse gebaut.
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Da
eine bestehende Laufflächenbaumaschine
oder BOT-Trommel
oder -maschine zum Zusammenbau von Reifenlaufflächen mit verschiedenen Durchmessern
verwendet werden kann, ist der zylindrische Durchmesser der BOT-Trommel
so gemacht, dass er auf präzise
wiederholbare Weisen verstellbar ist. Der Durchmesser der Maschine
wird mittels Pneumatikdrucks eingestellt, der auf ein System sich axial
bewegender Nocken einwirkt, die so wirken, dass sie die Umfangsteile
der 'Maschine radial
nach außen
zwingen.
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Ein
vorgegebener gewünschter
Durchmesser einer BOT-Trommel
wird erzielt, indem Pneumatikdruck angelegt wird, der den Radius
des Außenumfangs
bis auf einen Grenzwert vergrößern, der durch
die Gegenwart von Abstandhalterblöcken bestimmt wird, welche
auf zwei axial ausgerichteten und axial bewegbaren Schäften plaziert
sind, die an die bewegende Nockenbaugruppe anstoßen und sich in diametraler
Opposition in Bezug zur Hauptachse der Trommel befinden. Wenn keine
Abstandhalterblöcke
verwendet werden, so wird der sich axial bewegende Nocken sich zu
seiner maximalen Position bewegen, wodurch er die Trommel bis zu
ihrem maximalen Durchmesser öffnet.
Wenn jedoch Abstandhalterblöcke
auf den axialen Schäften
installiert sind, wird der Nocken sich nur so weit bewegen, um den
präzise
gewünschten
BOT-Durchmesser zu verschaffen. Der letztgenannte Durchmesser wird
durch die Größe der Abstandhalterblöcke bestimmt,
die zur Begrenzung der Nockenbewegung verwendet werden. Auf diese
Weise kann eine Reifenlaufflächenbaugruppe
eines gegebenen Durchmessers gebaut werden. Nachdem eine gegebene
Laufflächenbaugruppe
gebaut ist, kann der Pneumatikdruck freigegeben werden, sodass der
Durchmesser der BOT-Trommel
verringert werden kann (typischerweise durch Federn) und die Laufflächenbaugruppe
von der Trommel entfernt werden kann. Der Pneumatikdruck wird dann
in Vorbereitung auf den nächsten Laufflächenbauvorgang
wieder auf die Trommel angelegt.
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In
vorliegenden BOT-Trommeln sind zwei Abstandhalterblöcke einer
gegebenen Größe, und ausgewählt aus
einer Vielzahl von Größen, auf
den zwei axial ausgerichteten Schäften installiert, um einen
gegebenen gewünschten
Durchmesser der BOT-Trommel zu bewirken. Das heißt, dass für jeden der Vielzahl gewünschter
Durchmesser zwei Abstandhalterblöcke
von spezifischer Größe benötigt werden.
Das heißt
auch, dass ein großer
Satz von Paaren (oft etwa 144 Paare) von Abstandhalterblöcken benötigt und
auf Lager gehalten wird, zur Verwendung immer dann, wenn eine unterschiedliche Einstellung
des maximalen BOT-Durchmessers benötigt wird.
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Ein
solches System von Abstandhalterblöcken erfordert es, dass die
unbenutzten Abstandhalterblöcke
gelagert werden, abgerechnet werden und im Bedarfsfall verfügbar sind.
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Eine
einstellbare Abstandhalterkonstruktion vom Schraubentyp ist in US-A-
4,508,498 beschrieben, welche in Bezug auf eine "Reifenformtrommel" verwendet wird, eine Maschine, die
in einer anderen Phase des Reifenbauvorgangs verwendet wird. Die Reifenformtrommel
wird dazu verwendet, einer Reifenkarkasse, welche in erster Linie
die Innenseele, Karkassenlagen und die Seitenwände umfasst, die charakteristische
Toroidform zu verleihen.
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Ein
von diesem Patent gelehrter einstellbarer Abstandhalter vom Schraubentyp
wurde auf der BOT-Trommel ausprobiert, jedoch wurden Probleme angetroffen.
Das kritischste war, dass ein solcher Abstandhalter keine festen
Positionen hat, was bedeutet, dass er, sobald er einmal eingestellt
ist, sich bewegen und seine Einstellgröße von dem präzise gewünschten
Beabstandungsabstand verlieren kann. Spezifischer hat der Abstandhalter
in US-A- 4,508,498 das Potential, sich bei Vibrationslockerung zu
verändern.
Auch ist die Länge
eines solchen Typs von Abstandhalter unendlich einstellbar und die
Einstellung ist unter Handsteuerung und die Länge muss durch Durchführen von
Messungen beurteilt werden. Weiter ist ein solcher Abstandhalter
zu groß,
um ohne die Erfordernis größerer Abänderungen
der Trommel in die BOT-Trommel-Anwendung zu passen.
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US-A-
5,269,870 beschreibt eine Reifenbauvorrichtung mit einem Druckluft-Stellorgan
zum radialen Bewegen einer Vielzahl bogenförmiger Trommelsegmente und
mit feststehenden Abstandhalterblöcken zur Begrenzung des, Höchstdurchmessers der
Trommel.
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Aspekte der
Erfindung
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Ein
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Verschaffen eines einfachen
Ersatzes für
die Vielzahl von Abstandhalterblöcken,
unter Einsatz eines einzigen einstellbaren oder universellen Abstandhalters,
sodass zwei solche Abstandhalter an einer gegebenen BOT-Trommel
verwendet werden können,
um den Zweck der normalerweise verwendeten Vielzahl von Abstandhalterblöcken zu
erzielen.
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Ein
anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, den universellen
Abstandhalter in Hinblick auf seine Rolle des Ersetzens der Abstandhalterblöcke unterschiedlicher
Größen einstellbar
zu machen.
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Noch
ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Verschaffen
eines universellen Abstandhalters, der leicht und schnell in festen
und wiederholbaren schrittweisen Größen eingestellt werden kann,
um sich an den spezifischen erforderten Durchmesser einer gegebenen
BOT-Trommel anzupassen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf einen universellen Abstandhalter zum
verstellen des Durchmessers einer Reifenlaufflächenprotektorbautrommel, der
die in Anspruch 1 aufgeführten
Merkmale umfasst.
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Die
Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Verstellen des
Durchmessers einer Reifenlaufflächenprotektorbautrommel,
das die in Anspruch 8 aufgeführten
Merkmale umfasst.
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Bevorzugte
Ausführungen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst ein universeller Abstandhalter zum Verstellen
des Durchmessers einer Reifenlaufflächenprotektorbautrommel: einen
zylindrischen äußeren Körperteil, wodurch
sich eine Vielzahl von Sätzen
diametral entgegengesetzter Öffnungen
erstreckt; einen inneren zylindrischen Teil, der wenigstens zwei
diametral entgegengesetzte Öffnungen
hierdurch zum Verstellen des Durchmessers der Reifenlaufflächenprotektorbautrommel
aufweist; wobei der innere zylindrische Teil durch wenigstens einen
verschiebbaren Schaft mit der Bautrommel verbunden ist, um den Durchmesser
der Bautrommel zu verstellen; und strukturelle Mittel vorgesehen
sind, um den äußeren zylindrischen
Körperteil
mit dem inneren zylindrischen Teil zu verbinden, um den Verschiebeweg
der verschiebbaren Stange einzustellen und dadurch den Durchmesser
der Bautrommel zu steuern.
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Ebenfalls
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist das strukturelle Mittel zum Verbinden des äußeren zylindrischen
Körperteils
mit dem inneren Körperteil ein
Stift. Der Stift kann verschiebbar durch beliebige zwei diametral
entgegengesetzte Öffnungen
in dem äußeren zylindrischen
Körperteil
und durch wenigstens zwei diametral entgegengesetzte Öffnungen des
inneren zylindrischen Körperteils
zum Eingriff gebracht werden. An einem Ende des Stifts ist ein Fingergreifflansch
angebracht, an dem ein Ring befestigt ist.
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Weiter
gemäß der vorliegenden
Erfindung sind die Sätze
diametral entgegengesetzter Öffnungen
in dem äußeren zylindrischen
Körperteil
gleichmäßig beabstandet
und sind so gelegen, dass sie eine Vielzahl diametral entgegengesetzter Öffnungssätze umfassen,
durch welche der Stift eingesetzt werden kann, während er auch an wenigstens
zwei der diametral entgegengesetzten Öffnungen in dem inneren bewegbaren
zylindrischen Körperteil
angreift, derart, dass eine schrittweise und wiederholbare Einstellung
des axialen Verhältnisses
des äußeren zylindrischen
Körperteils
und des inneren zylindrischen Körperteils
verschafft werden.
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Ebenfalls
gemäß der vorliegenden
Erfindung befinden sich Indikatorzahlen benachbart zu den Öffnungen
des äußeren zylindrischen
Körperteils,
um eine wiederholbare schrittweise Einstellung der relativen axialen
Positionen des äußeren zylindrischen Körperteils
und des inneren zylindrischen Körperteils durch
die Mittel zum Verbinden des äußeren zylindrischen
Körperteils
mit dem inneren zylindrischen Körperteil
zu gestatten.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung sind die Sätze
diametral entgegengesetzter Öffnungen
in dem äußeren zylindrischen
Körperteil
so angeordnet, dass sie ein regelmäßiges Doppelwendelmuster um den
Umfang des äußeren zylindrischen
Körperteils umfassen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst ein Verfahren zum Verstellen des Durchmessers
einer Reifenlaufflächenprotektorbautrommel:
Verschaffen eines zylindrischen äußeren Körperteils, das
eine Vielzahl von Sätzen
sich dadurch erstreckender, diametral entgegengesetzter Öffnungen aufweist;
Verschaffen eines inneren zylindrischen Teils, das wenigstens zwei
diametral entgegengesetzte Öffnungen
dadurch aufweist, wobei der innere zylindrische Teil durch einen
verschiebbaren Schaft mit einem Nockenbauteil der Bautrommel verbunden ist,
um den Durchmesser der Bautrommel zu verstellen; und Miteinanderverbinden
des äußeren zylindrischen
Körperteils
mit dem inneren zylindrischen Teil, um den Verschiebeabstand der
verschiebbaren Stange einzustellen und dadurch den Durchmesser der
Bautrommel zu steuern.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst das Verfahren, dass das Miteinanderverbinden des äußeren zylindrischen
Körperteils
mit dem inneren Körperteil
mit einem Stift verwirklicht wird.
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Ebenfalls
gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst das Verfahren das verschiebbare Eingreifenlassen
des Stifts durch zwei beliebige diametral entgegengesetzte Öffnungen
in dem äußeren zylindrischen
Körperteil
und durch wenigstens zwei diametral entgegengesetzte Öffnungen
des inneren zylindrischen Körperteils.
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Kurze Zusammenfassung
der Figuren
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Es
wird detailliert auf bevorzugte Ausführungen der Erfindung Bezug
genommen, wovon Beispiele in den begleitenden Figuren illustriert
sind.
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Struktur,
Betrieb und Vorteile der vorliegenden bevorzugten Ausführung der
Erfindung werden weiter deutlich bei Betrachtung der nachfolgenden Beschreibung,
zusammengenommen mit den begleitenden Zeichnungen, worin:
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1A eine
Querschnittsansicht des Abstandhalterblocksystems des Standes der
Technik ist, gezeigt in Beziehung zu einem Teil einer BOT-Trommel
im eingeklappten Modus;
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1B eine
Querschnittsansicht des Abstandhalterblocksystems des Standes der
Technik ist, gezeigt in Beziehung zu einem Teil einer BOT-Trommel
im ausgedehnten Modus, wobei der Abstandhalterblock den Höchstdurchmesser
der äußeren zylindrischen
Fläche
begrenzt;
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2 eine
Schrägansicht
des Abstandhalterblocksystems der vorliegenden Erfindung ist;
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3 eine
rechtwinklige Querschnittsansicht des Abstandhalterblocksystems
der vorliegenden Erfindung ist;
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4A eine
Querschnittsansicht des Abstandhalterblocksystems der vorliegenden
Erfindung ist, gezeigt in Beziehung zu einem Teil einer BOT-Trommel
im eingeklappten Modus; und
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4B eine
Querschnittsansicht des Abstandhalterblocksystems der vorliegenden
Erfindung ist, gezeigt in Beziehung zu einem Teil einer BOT-Trommel
in deren ausgedehntem Modus, wobei das Abstandhalterblocksystem
der Erfindung den Höchstdurchmesser
der äußeren zylindrischen
Fläche
der BOT-Trommel begrenzt.
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Detaillierte
Beschreibung der vorliegenden Erfindung
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Die
Funktionsweise des Verfahrens des Abstandhalterblocks des Standes
der Technik zur Begrenzung oder Steuerung des Durchmessers einer Reifenlaufflächenprotektorpaketbautrommel 10 (welche
eine BOT(Belt-Overlay-Tread)-Trommel einschließt, jedoch nicht auf diese
beschränkt
ist) wird bei Untersuchung der 1A und 1B deutlich. In 1A ist
die äußere zylindrische
Fläche 12 der Trommel 10 in
ihrer maximalen radial innersten Position gezeigt, welche einem
Radius von R1 in Bezug zur Mittelachse 14 entspricht.
Ein verschiebbarer Schaft 16 stößt an eine Nockenbaugruppe 18 an,
die sich axial nach rechts bewegt, um die äußere zylindrische Fläche 12 radial
auswärts
zu bewegen, wie in 1B gezeigt, wo der Radius der
zylindrischen Fläche 12,
in Bezug zur Mittellinie 14, R2 ist.
Pneumatikkraft wird angewendet, um den Nocken 18 axial
nach rechts von der in 1A gezeigten Position zu der
in 1B gezeigten Position zu bewegen. Typischerweise
gibt es ein Federbauteil, das den Nocken in seine Ausgangsposition
zurückstellen
wird, sobald die Pneumatikkraft zurückgezogen wird. Ein Abstandhalterblock 20 des
Standes der Technik begrenzt die Bewegung des verschiebbaren Schafts (auch
Stange genannt) 16 nach rechts, wenn die Schrauben/Unterlegscheibenbaugruppe 22 am
Ende des Schafts am Abstandhalterblock 20 anschlägt, wie
in 1B gezeigt. Je dicker der Abstandhalterblock 20 ist,
desto kleiner ist der maximale Radius Rx der äußeren zylindrischen
Fläche 12 der
BOT-Trommel. In der Konfiguration des Standes der Technik gibt es
oft 144 unterschiedlich dimensionierte Abstandhalterblöcke für eine einzige
BOT-Trommel. Da typischerweise zwei Schäfte 16 für jede Trommel 10 vorliegen,
gibt es insgesamt 288 Abstandhalterblöcke, die gelagert werden müssen.
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Bezugnehmend
auf die 2 und 3 ist ein
einstellbarer universeller Abstandhalter 30 gemäß der vorliegenden
Erfindung in Schrägansicht dargestellt.
Der einstellbare universelle Abstandhalter 30 besteht aus
drei Hauptbauteilen, einem äußeren zylindrischen
Körperteil 32,
und Mitteln, wie etwa einem Stift 36, zum Verbinden des äußeren zylindrischen
Körperteils
mit dem inneren zylindrischen Teil 37.
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Bezugnehmend
auf 3 hat der hohle, zylindrische äußere Körperteil 32 eine äußere zylindrische
Fläche 33,
die sich zu einer zweiten, kleineren zylindrischen Außenfläche 31 verjüngt. Der äußere Körperteil 32 hat
eine erste Innenfläche 35 mit
einem ersten Durchmesser, die sich zu einem Ende 32a des äußeren Körperteils 32 öffnet, und
eine zweite Innenfläche 46 mit
einem zweiten Durchmesser, der kleiner als der erste Durchmesser
ist, die sich zu einer Öffnung 41 am
entgegengesetzten offenen Ende 32b verjüngt. Eine Vielzahl von Sätzen entgegengesetzter Öffnungen 34 erstreckt
sich zwischen den inneren und äußeren Flächen 35 beziehungsweise 33.
Die Öffnungen 34 sind
vorzugsweise in einem regelmäßigen Doppelwendelmuster
um den Umfang des äußeren zylindrischen
Körperteils 32 angeordnet,
sodass der Versatz von Öffnung
zu Öffnung
zu den gewünschten
Schritten von Trommeldurchmessern führt. Die ersten und zweiten
Gruppierungen von Öffnungen,
die die Doppelwendel bilden, beginnen im Wesentlichen 180° auseinander
und liegen in einer spiralförmigen
Konfiguration vor. Die Doppelwendel wird so angewendet, dass ein
Stift 36 sowohl durch den äußeren als auch inneren zylindrischen
Körperteil 32 beziehungsweise
Körperteil 37 passieren
und sich von beiden Seiten des äußeren zylindrischen Körperteils
nach außen
erstrecken wird. Die Doppelwendel wird angewendet, um eine schrittweise
Feineinstellung, minimale Teilgröße und maximale
Steifigkeit zu verschaffen. Die Öffnungen 34 sind
typischerweise in einem Abstand von 0,006 Zoll bis 0,150 Zoll (0,15
mm bis 3,81 mm) voneinander in der Richtung der Doppelwendel beabstandet,
obwohl der genaue Abstand durch die gewünschten Ausdehnungsschritte
bestimmt wird.
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Der
axial bewegbare, hohle innere zylindrische Körperteil 37, wie in 3 gezeigt,
hat eine Außenfläche 43,
die verschiebbar in der Innenfläche 35 des äußeren Körperteils 32 aufgenommen
ist. Der innere zylindrische Körperteil 37 hat
einen Endabschnitt 45, der eine erste Öffnung 47 hat, die
in den Körper 37 mündet, und
eine zweite Öffnung 49, die
kleiner als die erste Öffnung 47 ist,
um einen Kragen 51 zu formen. Der Körper 37 umfasst wenigstens ein
Paar diametral angeordneter Öffnungen 40,
im allgemeinen von demselben Durchmesser wie die Öffnungen 34 in
dem äußeren Körper 32.
Zusätzliche Öffnungspaare
(nicht dargestellt) in dem inneren Körperteil 37 gestatten
zusätzliche
Einstellungen.
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Der
Stift 36 hat einen Durchmesser, der den jeweiligen Öffnungen 34 und 40 der äußeren und
inneren zylindrischen Körperteile 32 und 37 entspricht, sodass
der Stift 36 hierdurch aufgenommen werden kann. Der Stift 36 hat
auch einen Fingergreifflansch 38 und einen Haltering 39.
Das Doppelwendelmuster der Öffnungen 34 gestattet,
dass der Stift 36 in eine der Öffnungen 34 eingebracht
wird und dann verschiebbar durch wenigstens zwei der wenigstens zwei
diametral entgegengesetzten Öffnungen 40 des inneren
zylindrischen Körpers 37 und
in diametral entgegengesetzte Öffnungen 34 des äußeren Körpers 32 zum
Eingriff gebracht werden kann und bewegbar ist. Die Öffnungen 34 und 40 der äußeren und
inneren zylindrischen Körperteile 32 und 37 sind so
angeordnet, dass sie eine schrittweise und wiederholbare Einstellung
des axialen Verhältnisses
des äußeren zylindrischen
Körperteils
in Bezug auf den inneren zylindrischen Körperteil verschaffen. Der äußere zylindrische
Körperteil 32 ist
mit dem inneren zylindrischen Teil 37 verbunden, um den
Verschiebeabstand der verschiebbaren Stange 36 einzustellen und
dadurch den Durchmesser der Bautrommel 10 zu steuern.
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In
den 2 und 3 sind die Doppelwendeln von Öffnungen 34 so
angeordnet, dass der verschiebbar bewegliche innere Zylinder 37 fest
in eine Vielzahl axialer Positionen festgesetzt werden kann, mittels
des Stifts 36, in axialer Beziehung zu dem hohlen äußeren Körperteil 32.
Die Doppelwendeln von Öffnungen 34 sind so
angeordnet, dass sie eine Vielzahl diametral entgegengesetzter Öffnungssätze umfassen,
durch die der Stift 36 eingesteckt werden kann, während er
auch an dem inneren bewegbaren zylindrischen Teil 37 durch Öffnungen 40 angreift.
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Die
Funktionsweise der universellen Abstandhaltererfindung 30 wird
in den 4A und 4B deutlich,
welche dieselben jeweiligen BOT-Trommelanordnungen wie in den 1A, 1B zeigen,
jedoch mit der vorliegenden einstellbaren Abstandhaltererfindung 30 an
ihrem Platz. Spezifischer zeigt 4A die
BOT-Trommel 10 in ihrem vollständig eingeklappten Modus, sodass
der Radius der zylindrischen Außenfläche 12 R1 ist. 4B zeigt
den Nocken nach rechts bewegt, sodass die äußere zylindrische Fläche 12 auf
einem größeren Radius
R2 in Bezug zur Mittellinie 14 ist.
Die Bewegung des Nockens 18 nach rechts ist auf den in 4A gezeigten
Abstand 42 begrenzt, welches das maximale Ausmaß ist, um
das der Schaft 16 sich nach rechts bewegen kann, bevor
er von der universellen Abstandhaltererfindung 30 gestoppt
wird. Der universelle Abstandhalter 30 ist am Ende des
verschiebbaren Schafts 16, der sich durch die Öffnung 41 (3)
erstreckt, mittels des Kopfschraubenbolzens 44 befestigt,
wie in den 4A und 4B gezeigt.
Der Abstand 42 ist in einer Vielzahl von Schritten gemäß der Steigung
der Wendeln steuerbar, die die Positionen der Öffnungen 34 in dem äußeren Körperteil 32 und
die Positionen der Öffnungen 40 in dem
inneren Teil 37 des einstellbaren universellen Abstandhalters 30 definieren.
Die einstellbare Vielzahl von Schritten des Abstands 42 entspricht
den axialen Bewegungsgrenzen an dem Nocken 18, beispielsweise
entsprechend der Breite der in 1A, 1B gezeigten
Abstandhalterblöcke 10 des
Standes der Technik. Mit anderen Worten, der Abstand 42 in 4A wird
durch die relativen Positionen des äußeren Körperteils 32 des universellen
Abstandhalters 30 gesteuert, die relativ zueinander durch
den Stift 36 und einen spezifischen Satz von zwei Öffnungen 34 und
zwei Öffnungen 40 (2 und 3),
durch die der Stift gesteckt wird, festgesetzt werden. Es ist anzumerken,
dass, während
ein einziger verschiebbarer Schaft 16 gezeigt ist, vorzugsweise
zwei verschiebbare Schäfte
vorliegen, wobei der nicht dargestellte am anderen Ende der Trommel 10 angeordnet ist.
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Nicht
dargestellte Indikatorzahlen können benachbart
zu den Öffnungen 34 auf
dem äußeren zylindrischen
Körperteil 32 eingestanzt
oder aufgedruckt und zu den Öffnungen 40 am
Ende des inneren Zylinders 37 ausgerichtet sein. Die Indikatorzahlen
entsprechen in 4A gezeigten Translationsabständen 42 und
gestatten ein rasches, wiederholbares Festeinstellen der gewünschten
maximalen Translationsabstände 42.