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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur statischen Positionierung
von Einrichtungen gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Diese Vorrichtung ist insbesondere zum Ausrichten
und Positionieren von Andruckrollen bei einem Ummantelungsprozess geeignet.
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Beim
Ummanteln von Profilen aus Holz oder Holzwerkstoffen sowie Kunststoffen
oder Metallen werden Dekorfolien oder Furniere mittels Heißkleber auf
dem Trägermaterial
befestigt. Die Verklebung wird dadurch unterstützt, dass Andruckrollen für einen
Kontakt zwischen dem Trägermaterial
und dem Ummantelungswerkstoff sorgen. Je nach Ausgestaltung des
Profils werden verschieden viele Andruckrollen eingesetzt. Diese
Rollen müssen
individuell eingestellt werden, damit eine optimale Verklebung des
Kaschierwerkstoffes auf dem Profil bewirkt werden kann. Bei einem
komplexen Profil sind eine große
Anzahl an Andruckrollen notwendig.
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Bisherige
Vorrichtungen sehen eine Verstellung mehrerer Tragarme jeweils entlang
ihrer Längserstreckung
vor. Dabei wird für
jede Linearachse eine separate Klemmung bereitgestellt, in der Regel
zwei separate Klemmeinrichtungen. Um bei einem Profilwechsel eine
korrekte Einstellung der Andruckrollen zu ermöglichen, müssen pro Andruckrolle zwei Klemmeinrichtungen
gelöst
und wieder aktiviert werden, dies verursacht hohe Rüstzeiten,
die sich in entsprechend langen Maschinenstillstandszeiten, in denen
nicht produziert werden kann, niederschlagen.
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Die
DE 197 01 974 A1 beschreibt
einen Halter für
Musikinstrumente sowie eine Klemmvorrichtung für einen solchen Halter, bei
dem zwei Tragarme in einem U-förmigen
Halter aufgenommen sind. Ein Kniehebel ist an den freien Schenkeln
angeordnet, der dafür
sorgt, dass die freien Enden der freien Schenkel aufeinander zu
verlagert werden. Dadurch wird der Tragarm, der zwischen dem Kniehebel
und dem Joch angeordnet ist, zusammengedrückt und legen den ersten Tragarm
fest und andererseits verkanten die äußeren Enden der Schenkel zueinander, und
legen den zweiten Tragarm durch Verkeilen fest. Eine solche Klemmung
stellt eine außerordentlich hohe
Materialbelastung dar und birgt die Gefahr eines Materialversagens
oder einer unzureichenden Klemmung.
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Die
US 2,161,978 beschreibt
eine mechanische Verbindung, die insbesondere zur Verwendung in
stabilen Rahmenkonstruktionen ausgebildet ist, beispielsweise um
transportable Kleiderstangen zu errichten. In einer u-förmigen Schiene
sind zwei im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtete Bauteile
angeordnet, zwischen denen ein sich konisch erweiternder Rohrkörper eingesetzt
ist. Über
eine Konterschraube wird der Oberkörper zwischen die Bauteile
gedrückt,
so dass die Bauteile gegen die Wandung des Profils gedrückt werden.
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Die
DE 1846850 U betrifft
eine lösbare Klemmverbindung
für sich
kreuzende stabförmige Voll- oder Hohlkörper, die
durch eine gemeinsame Klemmverbindung miteinander verbunden sind
und gegen ein Verdrehen und Verschieben gesichert werden. Ein Verbindungsglied
mit sich kreuzenden Bohrungen zur Aufnahme der stabförmigen Körper ist vorgesehen,
in dem mittels einer Führung
ein geschlitztes Klemmstück
gelagert ist, das durch eine Klemmschraube einerseits in Achsrichtung
der Schraube an einen der stabförmigen
Körper
angedrückt
wird und diesen dadurch festklemmt, und das andererseits in Querrichtung
durch die Klemm schraube auch spreizbar ist und den weiteren stabförmigen Körper in
dem Verbindungsglied festklemmt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine sichere, einfach zu bedienende
und langlebige Vorrichtung zur Positionierung von Einrichtungen
an Tragarmen bereitzustellen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch
eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zur statischen Positionierung von Einrichtungen, insbesondere von
Andruckrollen bei einem Ummantelungsprozess, mit einem ersten Tragarm
und zumindest einem weiteren Tragarm, an dem die Einrichtung festlegbar
ist, wobei die Tragarme in einem Halter geführt sind und an dem Halter
eine Klemmeinrichtung zum Festlegen der Tragarme angeordnet ist,
sieht vor, dass die Klemmeinrichtung zumindest zwei in dem Halter
gelagerte Klemmelemente aufweist, die jeweils auf einen Tragarm
einwirken, wenn ein Betätigungselement,
das an dem Halter angeordnet ist, auf die Klemmelemente in Verriegelungsrichtung
einwirkt, wobei die Klemmelemente zumindest einen Tragarm gegen
den Halter pressen. Durch die Lagerung eines separaten Klemmelementes
an dem Halter ist es möglich,
nach Betätigung
eines entsprechenden Betätigungselementes
und einer Verlagerung des Klemmelementes die Tragarme klemmend festzulegen,
indem zumindest ein Tragarm gegen den Halter gepresst wird. Die
in dem Halter geführten Tragarme
können
entweder separat oder gemeinsam gegen den Halter gepresst werden,
wodurch eine Biegebewegung des Haltermaterials unnötig wird.
Es besteht beispielsweise die Möglichkeit,
dass das Klemmelement gegen einen Tragarm drückt, der wiederum gegen den
zweiten Tragarm drückt
und sich gegenüber
dem Halter abstützt.
Auch können
die Tragarme jeweils separat von dem Klemmelement mit einer Klemmkraft
beaufschlagt werden. Die Erfindung sieht vor, dass zumindest einem
Klemmelement eine Fixiereinrichtung zugeordnet ist, die nach dem
Lösen des
Klemmelementes durch beispielsweise Herausschrauben des Betätigungselementes das
Klemmelement in der Fixierposition hält. Es kann auch beiden oder
allen Klemmelementen jeweils eine Fixiereinrichtung zugeordnet sein,
bevorzugt eine separate Fixiereinrichtung pro Klemmelement. Über diese
Fixiereinrichtung wird ermöglicht,
dass der von dem Klemmelement fixierte Tragarm in Position gehalten
wird, während
der von dem zweiten Klemmelement gehaltene Tragarm entlang seiner
Längserstreckung
verschoben werden kann. Die Fixiereinrichtung dient somit als eine
Sicherung und ermöglicht
ein Nachpositionieren der Einrichtung bzw. nur eines Tragarmes,
um eine exakte Ausrichtung der Einrichtung, beispielsweise der Andruckrolle,
zu ermöglichen.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Klemmelement nicht
nur verlagerbar, sondern auch verschieblich in dem Halter gelagert
ist, um einen großen
Verstellweg bereitstellen zu können.
Neben einer verschieblichen Lagerung des Klemmelementes kann auch
eine verschwenkbare Lagerung an dem Halter vorgesehen sein. Ebenfalls ist
es möglich,
dass das Klemmelement aufgespreizt wird, um die Klemmfläche an den
Tragarm anzulegen. Die Anordnung eines Klemmelementes hat darüber hinaus
den weiteren Vorteil, dass durch eine entsprechende Materialauswahl
eine optimale Werkstoffpaarung zwischen dem Klemmelement und dem Tragarm
hergestellt werden kann, ohne auf die Materialgestaltung des Halters
Rücksicht
nehmen zu müssen.
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Die
Tragarme können
in Führungen
in dem Halter verschieblich gelagert sein, wobei die Führungen
insbesondere als ein geschlossener Querschnitt ausgebildet sein
können,
der beispielsweise dann entsteht, wenn ein entsprechend dimensioniertes Hohlprofil
mit Durchbrüchen
versehen wird, deren Kontur der Kontur der Tragarme entspricht oder
geringfügig
größer ist.
Der geschlossene Querschnitt bewirkt eine hohe Stabilität des Halters,
bei einer Ausgestaltung des Halters als ein Hohlprofil oder Hohlkörper ist
die Stabilität
bei einem relativ geringen Gewicht oder Materialeinsatz realisierbar.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Betätigungselement über eine
Schräge oder
einen Konus auf das Klemmelement einwirkt, so dass durch den Konus
bzw. die Schräge
eine Richtungsumlenkung zwischen der Verlagerungsbewegung des Betätigungselementes
und der Verlagerungsbewegung des Klemmelementes erfolgt. Hierdurch
wird eine große
Variationsbreite für
die Anordnung von Betätigungselement
und Klemmelement ermöglicht
Darüber
hinaus können
sich selbstverriegelnde Konstellationen sowie unterschiedliche Übersetzungen
der Verschiebebewegungen durch den Winkel der Schräge bzw.
des Konus eingestellt werden.
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Die
sieht vor, dass zwei Klemmelemente vorgesehen sind, die jeweils
auf einen Tragarm einwirken, wobei eine spezielle Ausgestaltung
der Erfindung vorsieht, dass das Betätigungselement zwischen den
beiden Klemmelementen angeordnet ist und auf beide Klemmelemente
einwirkt. Auf diese Art und Weise werden die Klemmelemente voneinander weg
bewegt und in Richtung auf die Tragarme verlagert, so dass innerhalb
des Halters eine Zugbelastung entsteht.
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Vorteilhafterweise
ist als Betätigungselement eine
Schraube mit einer konischen Anlagefläche vorgesehen, wobei die Anlagefläche dem
Klemmelement zugeordnet ist. Über
diesen Konus wird bei einer entsprechenden Drehrichtung der Schraube
eine Zustellbewegung der Klemmelemente in Richtung auf die Tragarme
bewirkt, während
bei einer Betätigung
im umgekehrten Drehsinn eine Entlastung der Klemmelemente und damit
ein Lösen
der Klemmverbindung erfolgt. Auf diese Weise ist es möglich, durch das
Betätigen
einer einzigen Schraube die beiden Tragarme gleichzeitig zu verklemmen
bzw. die Klemmung beider Tragarme gleichzeitig zu lösen, so
dass die Einrichtung, insbesondere die Andruckrolle verschoben werden
kann, indem die Tragarme innerhalb des Halters verschoben und in
der korrekten Position durch Verlagern der Schraube in Verriegelungsrichtung
fixiert werden können.
Alternativ kann eine herkömmliche
Schraube auf einen Konus oder einen Keil einwirken.
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Um
nach dem Klemmen bei einem Lösen des
Betätigungselementes
die Tragarme leicht bewegen zu können,
sind diese entgegen der Klemmkraft des Klemmelementes federbelastet,
beispielsweise durch eine Druckfeder oder durch eine federbelastete
Rolle bzw. Kugel. Dadurch wird ein Anhaften der Tragarme an den
Führungen
bzw. an der Anlagefläche
an dem Halter verhindert und eine Verschiebung erleichtert.
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Die
Tragarme sind bevorzugt rechtwinklig zueinander orientiert in dem
Halter angeordnet, so dass eine Verschiebung entlang zweier Freiheitsgrade
einfach erfolgen kann. Grundsätzlich
ist es auch möglich,
dass eine andere winklige Zuordnung der Tragarme zueinander vorgesehen
ist. Bei einer sechseckigen Ausgestaltung des Halters kann eine Orientierung
in 60°-Schritten
variiert werden.
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Um
eine zu große
Flächenpressung
für die Tragarme,
die auch als Hohlprofile ausgebildet sein können, zu vermeiden, ist vorgesehen,
dass das Klemmelement eine dem Tragarm zugeordnete, ebene Klemmfläche aufweist,
wobei die Größe der Klemmfläche in Abhängigkeit
von der gewünschten oder
zulässigen
Flächenpressung
auszuwählen
ist.
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Eine
besonders einfache Ausführungsform der
Erfindung sieht vor, dass die Fixiereinrichtung als Klemmschraube
ausgebildet ist, beispielsweise eine Madenschraube, die leicht zu
lösen und
anzuziehen ist. Das Betätigungselement
und die Fixiereinrichtung können über gleiche
Schraubendreher oder Schraubenschlüssel betätigbar ausgebildet sein, um keine
zusätzlichen
Werkzeuge zu benötigen.
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Ebenfalls
können
sowohl die Fixiereinrichtung als auch das Betätigungselement über Griffe oder
Rändelelemente
verfügen,
um eine werkzeuglose Montage und Nachjustierung ermöglichen
zu können.
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Nachfolgend
werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der beigefügten
Figuren näher erläutert. Gleiche
Bezugszeichen bezeichnen gleiche Bauelemente.
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Es
zeigen:
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1 – eine Gesamtansicht
der Vorrichtung;
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2 – eine perspektivische
Detailansicht eines Halters mit Tragarmabschnitten;
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3 – eine Seitenansicht
eines Tragarmes;
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4 – eine Schnittdarstellung
entlang der Linie IV-IV der 3.
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5 – eine Variante
der Vorrichtung;
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6 – eine Schnittansicht
entlang der Linie VI-VI der 5
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7 – eine andere
Ansicht der Variante; sowie
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8 – eine Schnittdarstellung
entlang der Linie VIII-VIII der 7.
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In
der 1 ist eine Vorrichtung 1 zum stabilen,
statischen Positionieren einer Einrichtung 5, vorliegend
einer Andruckrolle dargestellt. Die Vorrichtung 1 weist
einen ersten Tragarm 2 und einen zweiten Tragarm 3 auf,
die senkrecht zueinander ausgerichtet an einem Halter 4 gelagert
sind. Die Einrichtung 5 ist an einem Ende des zweiten Tragarmes 3 angeordnet,
vorliegend drehbar gelagert. Zwischen der Andruckrolle 5 und
dem zweiten Tragarm 3 ist ein Ausleger angeordnet, über den
die Andruckrolle 5 mit dem zweiten Tragarm 3 verbunden
ist. In dem Halter 4 ist ein Betätigungselement 6 in
Gestalt einer Schraube, vorliegend einer Madenschraube angeordnet.
Die Anordnung und die Funktion des Betätigungselementes 6 werden
weiter unten näher
beschrieben. Ebenfalls sind an dem Halter 4 Verschlussschrauben 7, 8 angeordnet,
die endseitig den Halter 4 verschließen, da der Halter 4 aus
einem Hohlprofil hergestellt ist.
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In
der 2 ist die Vorrichtung 1 in einer Detaildarstellung
mit nur teilweise dargestellten Tragarmen 2, 3 dargestellt.
Die Orientierung der Tragarme 2, 3 ist senkrecht
aufeinander, da der Halter 4 einen quadratischen Querschnitt
aufweist und die Tragarme 2, 3 in durch Durchbrüche ausgebildete
Führungen
innerhalb des Halters 4 hindurch geführt sind. Diese Durchbrüche verlaufen
senkrecht zu den Seitenflächen
und axial versetzt zueinander, so dass sich eine rechtwinklige,
axial versetzte Anordnung der beiden Tragarme 2, 3 an
dem Halter 4 ergibt. Das Betätigungselement 6 ist
zwischen den beiden Tragarmen 2, 3 angeordnet,
die zweite Verschlussschraube 8 ist ebenfalls zu erkennen.
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In
der 3 ist ebenfalls zu erkennen, dass die beiden Tragarme 2, 3 senkrecht
zueinander ausgerichtet und in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
als Hohlprofile ausgebildet sind. Bei einer sechseckigen- oder achteckigen
Querschnittsform des Halters 4 wäre eine entsprechend feinere
Abstufung der Winkelorientierungen möglich, sofern die Durchbrüche zur
Ausbildung von Führungen
jeweils senkrecht zu den Seitenflächen eingebracht werden würden.
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Anhand
der Schnittdarstellung in 4 wird deutlich,
dass das Betätigungselement 6 in
Gestalt einer Madenschraube in Axialrichtung mittig zwischen den
beiden Tragarmen 2, 3 angeordnet ist. Die Schraube 6 ist
den zwei Klemmelementen 9 zugeordnet, die verschieblich
innerhalb des Halters 4 angeordnet sind. Die Klemmelemente 9 weisen
Klemmflächen 12 auf,
die jeweils dem zugeordneten Tragarm 2, 3 gegenüberliegen.
Zwischen den beiden Klemmelementen 9 ist die Betätigungsschraube 6 mit
der konischen Anlagefläche 11 angeordnet,
die einer korrespondierenden Anlagefläche 13 an den Klemmelementen 9 gegenüberliegt.
Wird die Schraube 6 hineingedreht, bewegt sich der konische
Abschnitt der Schraube 6 und damit auch die konische Anlagefläche 11 in
Richtung auf die Klemmelemente 9 und drückt über die schräge Anlagefläche 13 an
dem Klemmelement 9 die Klemmelemente auseinander und damit
die jeweilige Klemmfläche 12 gegen
den Tragarm 2, 3. Dadurch wird der Tragarm 2, 3 innerhalb
des Halters 4 in den Führungen
quer zu ihrer Längserstreckung
verlagert und gegen den Halter 4 gepresst. Durch Anziehen
einer einzigen Schraube ist es somit möglich, die in einer Gleitführung befindlichen
Klemmelemente 9 zu verlagern und diese direkt an den Tragarmen 2, 3 anliegen
zu lassen. Darüber
kann die gewünschte
Klemmkraft eingestellt und eine Verklemmung der Tragarme 2, 3 an
dem Halter an der den Klemmelementen 9 gegenüberliegenden
Seite bewirkt werden.
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Auf
der den Klemmelementen 9 gegenüberliegenden Seite der Tragarme 2, 3 sind
innerhalb der Verschlussstopfen 7, 8 federnd gelagerte
Druckstücke 10 angeordnet,
die nach dem Lösen
des Betätigungselementes 6 entgegen
der Klemmrichtung wirken. Zum Verstellen der beiden Tragarme 2, 3 wird die
Schraube 6 aus dem Halter 4 herausgedreht, so dass
keine Klemmkraft mehr über
die Klemmelemente 9 aufgebracht wird, da die Klemmelemente 9 nicht mehr
mit einer Anzugskraft beaufschlagt werden. Durch die Federkraft
der federnden Druckstücke 10 werden
die Tragarme gegen die gelösten
Klemmelemente 9 gedrückt,
so dass die Tragarme 2, 3 aus der zunächst noch
vorhandenen Klemmstellung gelöst werden.
Auf diese Art und Weise ist es möglich,
dass die Tragarme 2, 3 innerhalb des Halters 4 leicht
verschoben werden können.
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Alternative
Ausgestaltungsformen der Erfindung sind möglich, beispielsweise kann
eine andere Orientierung der konischen Anlagefläche 11 realisiert werden.
Ebenfalls ist es möglich,
abweichend von einer Schraube, andere Betätigungselemente 6 vorzusehen,
die eine Verlagerung der Klemmelemente 9 bewirken. Auch
ist es möglich,
dass die Klemmelemente 9 miteinander verbunden oder einstückig ausgebildet
sind um durch ein Eindringen eines Konus aufgebogen zu werden. Eine
solche Ausgestaltung hätte
jedoch nur einen begrenzten Verstellweg zur Verfügung.
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Durch
die vorliegende Erfindung wird bei der Ausrichtung der Rollen 5 die
Zustellung der Rollen 5 entsprechend der Profilausformung
des zu ummantelnden Gegenstandes erleichtert und die Rüstzeit dadurch
deutlich reduziert. Dies erfolgt, da eine Klemmung bzw. ein Lösen der
Klemmung durch einfaches Anziehen oder Lösen des Betätigungselementes 6 in
Gestalt einer Klemmschraube ermöglicht wird,
die auf beide Klemmelemente 9 wirkt, so dass vermieden
wird, dass für
jeden Tragarm eine separate Klemmeinrichtung aktiviert oder gelöst werden muss.
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In
der 5 ist eine Seitenansicht einer Variante der Vorrichtung
mit einem Halter 4 gezeigt, jedoch ohne eingeführte Tragarme.
In dem Halter 4 sind die Führungen 42, 43 zu
erkennen, die als viereckige, umlaufende Ausnehmungen innerhalb
des Halters 4 ausgebildet sind. Die Führungen 42, 43 stehen
rechtwinklig aufeinander, so dass hindurchgeschobene Tragarme ebenfalls
rechtwinklig aufeinander stehen. Der 5 ist ebenfalls
zu entnehmen, dass Druckstücke 10 in
Gestalt von federnd gelagerten Kugeln in die Führungen 42, 43 hineinragen
und bei eingeführten
Tragarmen gegen die Tragarme drücken.
Der übrige
Aufbau des Halters 4 entspricht dem Aufbau des Halters
in den 1 bis 4 mit dem Unterschied, dass
Fixiereinrichtungen 19 in Gestalt von Madenschrauben innerhalb
des Halters 4 eingebracht sind. Diese Madenschrauben 19 wirken
auf die verschieblich gelagerten Klemmelemente 9 und werden
nach dem Anziehen des Betätigungselementes 6 in
Richtung auf die Klemmelemente 9 eingeschraubt, um die
Klemmelemente 9 in der entsprechenden Position zu fixieren.
Selbstverständlich
ist es möglich,
nur eine Madenschraube 19 einzudrehen, um das entsprechende
Klemmelement 9 in der Klemmposition zu fixieren, so dass
auch der dem jeweiligen Klemmelement 9 zugeordnete Tragarm
geklemmt bleibt, wenn das Betätigungselement 6 gelöst wird.
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In
der 6 ist in einer Schnittdarstellung erneut der Aufbau
des Halters 4 sowie die Ausgestaltung der Führungen 42, 43 und
der Druckstücke 10 dargestellt.
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In
der 7 ist eine gedrehte Seitenansicht des Halters 4 der 5 und 6 gezeigt.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ragt das Betätigungselement 6 über die
Kontur des Halters 4 hinaus, so dass eine werkzeuglose
Betätigung
durch Drehen des Betätigungselementes 6 und
dem damit verbundenen Hineinbewegen der konischen Anlagefläche bewirkt
werden kann. Die konische Anlagefläche ist aus Gründen der Übersichtlichkeit
nicht mit einem Bezugszeichen versehen. Wird die konische Anlagefläche in Richtung
auf die Klemmelemente 9 bewegt, werden diese in Richtung
auf die Führungen 42, 43 verlagert
und klemmen die bei der Benutzung eingeführten Tragarme an den Halter.
Eine Fixierung erfolgt über
die Fixiereinrichtungen 19 in Gestalt von Madenschrauben.
Alternative Ausgestaltungen der Fixiereinrichtungen sind möglich, beispielsweise formschlüssig wirkende
Elemente oder dergleichen.
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Der
Aufbau des Halters 4 ist anhand der Schnittdarstellung
in 8 gut zu erkennen. Die Madenschrauben 19 sind
von außen
zugänglich
und können
in einer alternativen Ausgestaltung auch als herkömmliche
Schrauben mit einem handbetätigbaren
Schraubenkopf ausgebildet sein. Mit der Variante des Halters 4 der 5 bis 8 ist
es möglich, dass
in einem geklemmten Zustand jeder Tragarm bzw. entlang jeder Achse
einzeln nachpositioniert werden kann. Dies wird durch die beiden
Fixiereinrichtungen 19 in Gestalt von Madenschrauben ermöglicht.
Jede Madenschraube kann zusätzlich
zu dem klemmenden Betätigungselement 6 ein
Klemmelement 9 fixieren. Die Fixierung erfolgt dabei in
der geklemmten Stellung. Wird dann das Betätigungselement 6 gelöst, wird
aufgrund der Druckstücke 10 die Klemmung
aufgehoben und die freie Beweglichkeit des Tragarmes innerhalb der
Führung 42, 43 gewährleistet.
Der Tragarm mit dem fixierten Klemmelement 9 bleibt dagegen
unbeweglich. Da das Nachjustieren insbesondere für Andruckrollen nur entlang
einer Achse notwendig ist, während
die andere Orientierung fest bleiben kann, führt dies zu einer Vereinfachung
der Ausrichtung der Rollen. Sofern häufig nur ein Tragarm nachgestellt
werden muss, ist diese Variante von Vorteil, da über das Betätigungselement 6 eine
schnelle und einfache Fixierung zunächst beider Tragarme und anschließend ein
schnelles Lösen und
Wiederverriegeln des nachzujustierenden Tragarmes ermöglicht wird.