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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von
Möbeln, bei dem hölzerne Möbelelemente hergestellt und
aneinander befestigt werden. Die Erfindung bezieht sich auch
auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Möbeln, die eine
Zapfenschneidemaschine und eine Zapfenlochlehre aufweist.
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Das oben erwähnte Verfahren sowie die Vorrichtung sind in der
Möbelindustrie weit verbreitet. Das hölzerne Ausgangsmaterial
von relativ hoher Qualität, das für diese Lösungen notwendig
ist, ist heutzutage jedoch ziemlich schwierig zu beschaffen
und die Kosten dieses hölzernen Materials steigen ebenso
beständig. Daher steigt der Anteil des Holz ersetzenden
Materials in der Möbelindustrie konstant an, was sich
nachteilig auf die Ästhetik und die Qualität der von dieser
Industrie hergestellten Möbel auswirkt.
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In unserer modernen, ziemlich mechanisierten Welt drängt sich,
neben der Erfüllung seiner Funktion, immer mehr das Bedürfnis
nach einem ästhetischen Wert der Möbel auf, die in der
Wohnung, im Sommerhaus, im Garten, kurzum in der menschlichen
Umgebung aufgestellt werden. Der Stand der Technik befriedigt
dieses Bedürfnis überhaupt nicht, insbesondere nicht im Falle
der sog. rustikalen oder Landmöbel, die als Mobiliar zum
Beispiel für Innenwohnzimmer verwendet werden könnten und ein
Kontrast zu den vielen neurotisierenden Faktoren unseres
zeitgenössischen Lebens wären.
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Wie oben erwähnt, braucht die traditionelle Möbelindustrie
Holz oder Bauholz von einer ziemlich guten Qualität.
Allerdings kann aus diesem Grund der größere Teil des von der
Forstindustrie hergestellten Holzes keine Anwendung bei der
Herstellung von Möbeln finden, da nur eine relativ kleine
Menge des Holzes die Abmessungs- und Qualitätsforderungen der
Möbelindustrie erfüllt. Demgemäß werden die o.g.
Schwierigkeiten verschärft.
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Die vorrangige Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe
natürliches Holz oder Bauholz als Ausgangsmaterial für Möbel
verwendet werden kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung
besteht darin, die Anwendung einer viel weitergefaßten
Holzauswahl für die Möbelherstellung zu ermöglichen als
früher. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine
Auswahl von rustikalem oder Landmobiliar zu schaffen, die aus
natürlichen Materialien hergestellt ist.
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Zum Herstellen von Möbeln werden Baumstämme oder Baumäste als
Ausgangsmaterial verwendet, die entrindet, getrocknet und auf
Größe geschnitten werden. An ihnen werden Bohrungen oder
Zapfenlöcher und/oder an wenigstens einem ihrer Enden werden
Zapfen hergestellt, die in die Zapfenlöcher passen.
Schließlich werden die Möbel durch Einfügen der Zapfen in die
Zapfenlöcher montiert.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird Waldabfallmaterial,
insbesondere aus Baumrodungsfällungen gewonnene beschnittene
Baumstämme und/oder Äste von alten Bäumen, die zum Fällen reif
sind, als Ausgangsmaterial verwendet. Baumstämme oder Baumäste
mit einem Durchmesser, der kleiner als 20 cm ist, können
ebenso als Ausgangsmaterial verwendet werden.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß das
Ausgangsmaterial, unmittelbar nachdem es mit einem
lebensechten Feuchtigkeitsgehalt gewonnen wurde, entrindet
wird.
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Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird das
Ausgangsmaterial entrindet sowie geschnitten und darauffolgend
getrocknet, wobei zum Trocknen Mikrowellenenergie verwendet
wird.
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Eine bevorzugte Ausführungsform kann auch darin bestehen, daß
die Möbel mit einer Polsterung, die vorzugsweise aus einem
gewobenen oder gesponnenen Material, insbesondere aus
natürlichen Materialen, hergestellt ist, ausgestattet sind und
daß die Polsterung an den Möbelelementen befestigt ist,
wodurch sie die gepolsterten Oberflächen der Möbel abgrenzt.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Möbel
mit mindestens einem hölzernen Brett versehen, das in einer in
den Möbelelementen ausgebildeten Längsnut angeordnet ist. Das
Brett ist vorzugsweise aus entrindeten und getrockneten
Planken hergestellt, die an ihren Kanten geglättet oder
profiliert sind.
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Eine Vorrichtung zum Herstellen von Möbeln gemäß Oberbegriff
des Anspruches 1 ist zum Beispiel aus der FR-A-657758 bekannt.
Die vorliegende Erfindung ist in Anspruch 1 gekennzeichnet.
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Erfindungsgemäß sind die Zapfenschneidemaschine und die
Zapfenlochlehre als Teil der Vorrichtung ausgebildet und beide
weisen Einspannklemmen zum Halten von Baumstämmen oder
Baumästen während deren Bearbeitungsprozesses auf. Desweiteren
ist wenigstens eine der Einspannklemmen der
Zapfenschneidemaschine bzw. der Zapfenlochlehre verschiebbar
auf Rahmen der Maschine angeordnet und die verschiebbare
Einspannklemme wird mit einer konstanten Kraft gegen das Ende
des Baumstammes oder des Baumastes gedrückt.
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Die Erfindung sieht vor, daß eine der Einspannklemmen der
Zapfenschneidemaschine bzw. der Zapfenlochlehre eine Drehgabel
aufweist, mit der der Baumstamm oder der Baumast nicht drehbar
verbunden ist, bzw. daß die andere ihrer Einspannklemmen ein
Axialdruckzentrum aufweist, mit dem der Baumstamm oder der
Baumast drehbar verbunden ist.
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In diesem Fall wird das Axialdruckzentrum vorzugsweise mittels
der verschiebbaren Einspannklemme mit der
Zapfenschneidemaschine verbunden, die andere Einspannklemme
weist eine Stange auf, die in Längsrichtung vorzugsweise durch
eine Schraubenmutterverbindung verstellbar ist. Die Drehgabel
ist an einem Ende der Stange angeordnet, das dem
Axialdruckzentrum gegenüberliegt.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Zapfenschneidemaschine
einen drehbar angetriebenen Scheibenfräser auf, der sowohl
senkrecht als auch parallel zur Längsachse des Baumstammes
oder des Baumastes verstellbar ist.
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Ebenso vorzugsweise weist die Zapfenlochlehre an einer ihrer
Einspannklemmen eine Stange auf, die in Längsrichtung
vorzugsweise mittels einer Schraubenmutterverbindung
verstellbar ist. Das Axialdruckzentrum ist an dem Ende der
Stange angeordnet, das gegenüber der anderen Einspannklemme
liegt. Die Drehgabel, die drehbar, aber in bestimmten
Winkelstellungen arretierbar ist, ist mit der genannten
anderen Einspannklemme verbunden und die Zapfenlochlehre weist
einen Bohrer auf, dessen Achse senkrecht zur Längsachse des
Baumstammes oder des Baumastes verläuft. In diesem Fall können
die Einspannklemmen der Zapfenlochlehre vorzugsweise an einem
Schiebefundament befestigt sein, das verschieblich, aber in
gewissen Stellungen an dem Rahmen der Zapfenlochlehre
arretierbar angeordnet ist.
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Eine Ausführungsform der Erfindung wird im weiteren genauer
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen
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Figur 1 eine schematische Seitenansicht von einem der Teile
der erfindungsgemäßen Vorrichtung, nämlich von der
Zapfenschneidemaschine,
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Figur 2 dieselbe Darstellung wie in Figur 1, jedoch für den
anderen Teil, nämlich die Zapfenlochlehre,
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Figur 3 eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens.
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Erfindungsgemäß können Baumstämme oder Baumäste nutzbringend
verwendet werden, die in der traditionellen Holzfällerei bzw.
bei traditionellen den Waldbau betreffenden Verfahren für
nichts zu gebrauchen sind. Wie weithin bekannt ist, muß zum
Beispiel die Neuaufforstung von Tannenholzwäldern gerodet
werden, indem 5 bis 10 Jahre alte Bäume zwecks besseren
Wachstum des verbleibenden Bestandes gefällt werden. Meistens
wird das aus diesen Rodungsfällen resultierende Holz nicht
gesammelt und es wird niemals aus dem Wald herausgetragen.
Dasselbe geschieht mit Baumästen, die von hochwertigen
Baumstämmen entfernt wurden. Gemäß der bekannten Verfahren
werden diese Äste, die einen Durchmesser von 2 bis 20 cm
aufweisen, als Abfallmaterial betrachtet. Im Sinne der
Erfindung sind gerade diese Stämme und Äste verwendbar.
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Erfindungsgemäß werden die relativ geraden Stämme und Äste mit
einem kleineren Durchmesser als 20 cm aus dem o.g. Material
herausgesucht und die Rinde wird vorzugsweise unmittelbar am
Ort der Fällung von ihnen entfernt, wenn die Bäume den
normalen lebensechten Feuchtigkeitsgehalt aufweisen. Der
Schritt des Entrindens kann mit Hilfe einer speziellen
Maschine durchgeführt werden, die an den Ort der Fällung
gebracht wurde. Nichtsdestotrotz können die ausgewählten
Stämme oder Äste an den Ort weiterer Verarbeitung
transportiert und dort mit Hilfe der speziellen
Entrindungsmaschine entrindet werden.
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Bei diesem Beispiel wird das entrindete Ausgangsmaterial auf
Maß geschnitten, was zu auf Maß geschnittenem entrindetem
hölzernem Material mit einem Durchmesser, der kleiner als 20
cm ist, führt. Anschließend sollte das hölzerne Material
getrocknet werden, wozu die konventionellen
Trocknungsverfahren angewendet werden können. Es ist jedoch
bequemer, das hölzerne Material zu trocknen, indem man es
Mikrowellenenergie aussetzt, da das Holz auf diese Weise
schnell und ohne Risse oder Brüche oder irgendwelche
Deformationen oder Krümmungen trocknet. Anschließend werden
die Zapfen und die Zapfenlöcher, welche die Zapfen aufnehmen,
hergestellt, wobei zu diesem Zweck vorzugsweise die
erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet werden kann. Die auf
diese Weise geformten Elemente werden durch Einfügen der
Zapfen in die korrespondierenden Zapfenlöcher miteinander
verbunden. Die Verbindungskraft zwischen den Elementen kann
vergrößert werden, indem man in den Zapfen entlang ihrer
Symmetrieachsen Längseinschnitte ausbildet und nach Einfügen
der Zapfen in die Zapfenlöcher einen Keilaufweiter in jeden
Einschnitt eintreibt. Darüberhinaus können die Zapfen in die
Zapfenlöcher eingeklebt werden, wodurch die
Verbindungssicherheit zwischen den Elementen weiter gesteigert
wird.
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Die Elemente der Möbel können mit einer
Oberflächenbeschichtung versehen sein, die vor dem Zusammenbau
der Elemente oder auch danach aufgebracht werden kann. Diese
Oberflächenbehandlung kann dadurch bewerkstelligt werden, daß
ein Holzkonservierungsmittel, eine Lackschicht oder eine
Farbschicht aufgebracht wird. Mit dieser Oberflächenbehandlung
kann die Oberflächenqualität, die Widerstandsfähigkeit und die
Reinigungsfähigkeit der Möbelelemente gesteigert werden oder
die natürliche Farbe der hölzernen Produkte kann gelegentlich
ebenso geändert werden.
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Darüberhinaus können die erfindungsgemäßen Möbel mit einer
Polsterung versehen werden, wozu natürliche Materialen
bevorzugt verwendet werden. Demgemäß kann die Polsterung aus
gewebtem oder gesponnenem Material bestehen, bei höheren
Ansprüchen aus Leder.
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Dank des oben beschriebenen Herstellungsverfahrens der Möbel
kann nicht nur bezüglich der Typen und des Sortiments der
Möbel, sondern auch bezüglich ihrer Abmessungen eine große
Vielfalt erreicht werden. Die wie oben erwähnt ausgebildeten
Möbelelemente können in der Art von Modulelementen
ausgestaltet sein, wobei jeder Zapfen der Modulelemente in
jedes Zapfenloch einfügbar ist, wodurch eine große Vielfalt
von Möbeln montiert und somit spezielle Bedürfnisse und
Anforderungen erfüllt werden können.
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Bei der mit dieser Erfindung beschriebenen Vorrichtung ist
sowohl die Zapfenschneidemaschine als auch die Zapfenlochlehre
als ein Teil von ihr ausgestaltet und somit auch als Teil des
Arbeitsverfahrens.
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Wie in Figur 1 dargestellt sind bei dieser beispielhaften
Ausführungsform der Zapfenschneidemaschine Einspannklemmen 2
und 3 zum Halten eines hölzernen Materials 1 vorgesehen. Im
Sinne der Erfindung ist die Einspannklemme 3 verschiebbar an
dem Rahmen 4 der Zapfenschneidemaschine angeordnet während die
Einspannklemme 2 am Rahmen 4 befestigt ist. Die Einspannklemme
3 weist ein Axialdruckzentrum 5 auf, mit dem das andere Ende
des hölzernen Materials 1 in Form eines Baumstammes oder eines
Baumastes verbunden ist. Somit kann das hölzerne Material 1
bezüglich der Einspannklemme 3 gedreht werden. Im Gegensatz
dazu weist die Einspannklemme 2 eine Stange auf, die in
Längsrichtung verstellbar ist. Dies wird bei dieser
Ausführungsform mittels einer Schraubenspindel 6 mit einer
Schraubenmutterverbindung 9 zwischen der Spindel 6 und der
Einspannklemme 3 bewerkstelligt.
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An einem Ende der Schraubenspindel 6, das dem
Axialdruckzentrum 5 gegenüberliegt, ist eine Drehgabel 7
angeordnet, mit deren Hilfe die Spindel 6 mit dem hölzernen
Material 1 verbunden wird. Die Längsachse des
Axialdruckzentrums 5, der Drehgabel 7 und der Schraubenspindel
6 fallen in dieselbe Linie wie die Längsachse des hölzernen
Materials 1.
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An dem anderen äußeren Ende der Schraubenspindel 6 ist eine
Handkurbel 8 angeordnet, mit deren Hilfe die Spindel 6 gedreht
werden kann.
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Das hölzerne Material 1 wird für das Arbeitsverfahren zwischen
die Einpsannklemmen 2,3 geklemmt, indem das Axialdruckzentrum
5 bzw. die Drehgabel 7 mit den Enden des hölzernen Materials 1
verbunden werden. Wie oben erwähnt ist die Einspannklemme 3
nicht an dem Rahmen 4 der Zapfenschneidemaschine befestigt,
kann jedoch auf ihm gleiten. Das hölzerne Material 1 wird über
das Axialdruckzentrum 5 mit einer konstanten Axialkraft
belastet, die bei dieser einfachen Ausführungsform mittels
eines Gewichtes 10 erzeugt wird, das mit der Einspannklemme 3
über eine Kette 12 verbunden ist, die über eine Riemenscheibe
11 geführt ist, welche drehbar an dem Rahmen 4 angeordnet ist.
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Die erfindungsgemäße Zapfenschneidemaschine weist desweiteren
einen drehbar angetriebenen Scheibenfräser 13 auf, der sowohl
senkrecht als auch parallel zur Längsachse des hölzernen
Materials 1 verstellbar ist. Dieser Scheibenfräser 13 weist
eine Zahnung auf, wie sie bei dieser Art von Arbeitswerkzeugen
für hölzerne Produkte üblich ist.
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Für den Betrieb dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Zapfenschneidemaschine wird das zum Beispiel nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren ausgewählte, entrindete,
getrocknete und auf Maß geschnittene hölzerne Material
zwischen dem Axialdruckzentrum 5 der Einspannklemme 3 und der
Drehgabel 7 der Einspannklemme 2 angeordnet, indem man die
Einspannklemme 3 entgegen der Kraft des Gewichtes 10 von der
Einspannklemme 2 wegbewegt. Nachdem das hölzerne Material 1
zwischen den Einspannklemmen 2 und 3 eingefügt worden ist,
wird die Einspannklemme 3 losgelassen und die Kraft des
Gewichtes 10 wird das Axialdruckzentrum 5 und die Drehgabel 7
in das hölzerne Material 1 drücken.
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Anschließend wird der sich drehende Scheibenfräser 13 an das
hölzerne Material 1 angenähert, wobei die Tiefe des Schnittes
durch Positionieren des Scheibenfräsers 13 in einem gewissen
Abstand von der Mittelachse des hölzernen Materials 1
festgelegt und die Schraubenspindel 6 durch Drehen der
Handkurbel 8 gedreht wird. Als Folge davon wird auch das
hölzerne Material 1 durch die Drehgabel 7 gedreht, wobei
währenddessen das hölzerne Material 1 auch in Richtung auf die
Einspannklemme 2 bewegt wird. Die Steigung der
Schraubenmutterverbindung 9 bestimmt die Zustellung des
Fräsvorganges.
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Selbstverständlich können die zum Formen eines Zapfens 14
notwendigen Bewegungen auch mit anderen Maschinen ausgeführt
werden. Es muß jedoch eine gleichzeitige Dreh- und
Zustellbewegung möglich gemacht werden. Zur Aufrechterhaltung
der Klemmanordnung des hölzernen Materials 1 drückt in dem
gezeigten Beispiel die Einspannklemme 3, die auf dem Rahmen
gleitet, das Axialdruckzentrum 5, das hölzerne Material 1 und
die Drehgabel 7 mit einer konstanten Kraft, da sich die
Gravitationskraft des Gewichtes 10 nicht ändert, während die
Kette 12 auf der Riemenscheibe 11 abrollt. Dank dieses
Umstandes folgt die Einspannklemme 3 der Zustellbewegung des
hölzernen Materials 1.
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In Figur 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Zapfenlochlehre dargestellt. Auf dem Rahmen
4 ist ein Schiebefundament 15 angeordnet, das auf dem Rahmen 4
bewegt werden kann, jedoch an diesem befestigt sein kann. Auf
diesem Schiebefundament sind die Einspannklemmen 2 und 3
montiert, wobei die Längsposition von wenigstens einer von
ihnen, in diesem Beispiel die Längsposition beider, bezüglich
des Rahmens 4 verstellbar ist. Auch bei dieser Ausführungsform
ist die Drehgabel 7 an der Einspannklemme 2 und das
Axialdruckzentrum 5 an der Einspannklemme 3 angeordnet, jedoch
ist in diesem Fall keine Zustellbewegung erforderlich, da hier
nur Zapfenlöcher an gewissen Stellen hergestellt werden
sollen. Daher kann die Drehgabel 7 bezüglich der
Einspannklemme 2 bewegt werden, jedoch kann sie mit Hilfe
eines Bolzens 16 in gewissen Winkelstellungen arretiert
werden. Ferner ist eine mittels einer Handkurbel 17 drehbare
Schraubenspindel 18 vorgesehen, an deren innerem Ende das
Axialdruckzentrum 5 angeordnet ist.
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Die Zapfenlochlehre weist, im Falle des Bohrens der
Zapfenlöcher gemäß dieser Erfindung, einen zum Beispiel in
einer Bohrmaschine 20 befindlichen Bohrer 19 auf, der
senkrecht zur Längsachse des hölzernen Materials 1 angeordnet
ist. Der Bohrer 19 ist, wie in der Holzindustrie üblich,
ausgebildet, und ermöglicht es, ein Zapfenloch zu schaffen, in
das der Zapfen 14 eng anliegend hineinpaßt.
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Die beschriebene Ausführungsform der Zapfenlochlehre
funktioniert wie folgt.
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Zum Klemmen des hölzernen Materials 1 werden die Positionen
der Einspannklemme 2 und 3 auf dem Schiebefundament 5 in
Abstimmung aufeinander auf einen Abstand zwischen der
Drehgabel 7 und dem Axialdruckzentrum 5 eingestellt, der
größer ist als die Länge des hölzernen Materials 1.
Anschließend wird die Handkurbel 17 sowie mit dieser die
Schraubenspindel 18 gedreht und das Axialdruckzentrum 5 sowie
die Drehgabel 7 werden wegen der Schraubenmutterverbindung
zwischen Spindel 18 und Einspannklemme 3 in das hölzerne
Material gedrückt. Dies führt zu einer Verbindung zwischen der
Drehgabel und dem hölzernem Material 1 ohne irgendeine
Relativdrehung. Nachdem das hölzerne Material 1, wie oben
erwähnt, geklemmt worden ist, wird das Schiebefundament 15 auf
dem Rahmen 4 bewegt und damit die Relativlage des hölzernen
Materials 1 zum Bohrer 19 eingestellt. In dieser Position wird
das Schiebefundament 15 ohne Bewegung an dem Rahmen 4
befestigt. Mittels des drehbar angetriebenen Bohrers 19 und
der Bohrmaschine 20 wird das Zapfenloch erstellt.
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Die Montage der hölzernen Elemente macht mehr als ein
Zapfenloch in dem hölzernen Material notwendig, welche im
vorliegenden Fall eine gewisse Winkellage aufweisen, zum
Beispiel 90º zueinander. Bei diesem Beispiel wird dies mit
einer befriedigenden Genauigkeit durch Entfernen des Bolzens
16 und Drehen der Drehgabel 7 sowie mit dieser auch des
hölzernen Materials 1 um ihre eigene Achse erreicht. Nach
Erreichen der nächsten geforderten Position wird die Drehgabel
7 wieder mittels des Bolzens 16 arretiert und die weitere
Drehung des hölzernen Materials 1 wird verhindert.
Anschließend kann das nächste Zapfenloch in dieser Position
mittels des Bohrers 19 und der Bohrmaschine 20, wie oben
beschrieben, hergestellt werden. Selbstverständlich kann zum
Festlegen der Position dieses Zapfenloches auch das
Schiebefundament 15 auf dem Rahmen 4 bewegt werden.
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In Figur 3 sind drei Möbelelemente 21, 22 und 23 in
perspektivischer Ansicht gezeigt. An jedem Ende des
Möbelelementes 22 sind Zapfen 14 und in den Möbelelementen 21
bzw. 23 sind Zapfenlöcher vorgesehen. Die Zapfen 14 liegen
koaxial zu den Zapfenlöchern 24. Desweiteren ist in dem
Möbelelement 23 ein anderes Zapfenloch 25 vorgesehen, das
senkrecht zum Zapfenloch 24 verläuft. In Figur 3 ist auch
dargestellt, daß eine Art Polsterung 26 an dem Möbelelement 22
vorgesehen sein kann. Sind die Möbelelemente 21, 22 und 23 zum
Beispiel Teile eines Stuhles, so können die Möbelelemente 21
und 23 Stuhlbeine und die Polsterung 26 kann die Sitzfläche
sein, die auch über ein weiteres Möbelelement gespannt ist,
das parallel zum Möbelelement 22 liegt und in der Zeichnung
nicht gezeigt wird. Mit Hilfe des Zapfenloches 25 kann die
Verbindung zu den anderen Stuhlbeinen geschaffen werden.
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In Figur 3 ist auch gezeigt, daß in den Zapfen ein Einschnitt
27 hergestellt sein kann, in den ein Keilaufweiter 28
eingetrieben werden kann, nachdem der Zapfen 14 in dem
Zapfenloch 24 angeordnet wurde. Dadurch kann die Stabilität
der Verbindung zwischen Zapfen 14 und Zapfenloch 24 effizient
gesteigert werden.
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Wie oben erwähnt, sind die beschriebenen Ausführungsformen der
erfindungsgemäßen Vorrichtung sehr einfach und dienen
lediglich der Illustration der bei dieser Erfindung
verwirklichten Hauptideen. Nichtsdestotrotz können moderne
Arbeitsmaschinen und Techniken der Holz- und Möbelindustrien
Anwendung finden. Aus dem oben gesagten wird jedoch
gleichzeitig ersichtlich sein, daß die Erfindung auch mit sehr
einfachen Einrichtungen und Geräten verwirklicht werden kann.