CH401449A - Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln von folienartigen, bahnförmigen Werkstoffen, insbesondere von Kunststoffolien - Google Patents
Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln von folienartigen, bahnförmigen Werkstoffen, insbesondere von KunststoffolienInfo
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Description
Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln von folienartigen, bahnförmigen Werkstoffen, insbesondere von Kunststoffolien
Vornichtungen zum kontinuierlichen Behandeln von folienartigen, bahnförmigen Wenkstoffen, insbesondere von Kunststoffolien, Gewebken, Papierbahnnen, bestehend aus einer rotierenden, die zu behandelnde Folie tragenden, evakuiterbaren und am Umfang mit Ansaugöffnungen versehenen Trommel, wobeil Mittel vongesehen sind, um die von der Folie nicht abgedeckten Saugöffnungen zu verschliessen, sind bekannt, Saugtrommeln dieser Ant werdne z. B. zum kontinuierlichen Durchführen des Vakuumitiefziehverfahrens benötigt.
Bei zahlreichen bekannten Lösungsarten dieses Problems weist die Saugtrommel innen mehrere radial angeordnete und sich mitdrehende Zellen auf, die stirnseitig über eine Ventilplatte nur in bestimmten Stellungen mit der Saugleitung in Verbindung stehen. Die schwierige stianseitige Abdichtung und die hohen Henstellungskosten solcher Einrichtungen ergeben aber beträchtliche Nachteile. Es sind des- halb, z. B. für Zwecke der Filtertechnik und in der Papierindustrie, zellenlose Saugwalzen entwickelt worden, bei denen eine ortsfeste Saugkammer gegen über der umlaufenden Siebtrommel mittels Abdichtleisten abgedichtet ist.
Durch besondere Ausbildung dieser Abdichtleisten wird dabei versucht, die Abdichtung zu vervollkommenen, wobei jedoch ein grosser technischer Aufwand und Verschleiss der aufeinanderschleifenden Teile nicht zu venmeiden ist.
Ferner ist e, s bekannt, in delr Saugwalze lemiie Saugkammer durch mehrere, mit Gummi bekleidete Walzen zu bilden, die aufeinander abrollend durch die umlaufende Saugwalze mitgeschleppt werden und eine bestimmte Saugealzenozne gegenüber der anderen abdichten. Weiterhin sind Saugwalzen, bekannt, bei denen im Innem durch mitgeschleppte Trommeln, Bänder oder sonstige endlos umlaufende Mittel bestimmte Saugwalzenzonen abgedeckt werden. Diese Abdeckmittel sind besonders bei Saugtrommeln mit einem siebartigen Mantel von Vorteil.
Der Erfindung lag nun gegenüber diesem aufge zvigUenSiandd:erT:eohnikdveAufgabeugnumde, einer Saugtrommel Mittel anzuondnen, um die abzudeckenden Saugöffnungen auf besonders einfache und sichere Weise zu verschliessen und dabei eine leicht-, SteuerbarkLilt des Verschliessens sowohl flächenmässig als auch lagemässig über den Trommelu, mfang hinweg zu erreichen.
Gemäss der Erfindung wind deshalb vorgeschla e,n,ui,eednlmealAasango;fmuige,vamTromlaai- neren her über Ventile zu behernschen.
Einzelheiten der Erfindung sind anhand von verschiedenen Ausführungsbeispielon beschrieben, die in den Zeichnungen dangestellt sind.
Dabei zeiigen : F, ig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Ansaugöffnungen der Tnommel durch Magentventile mit Fremderregung verschliessbar sind, schematisch in Querschnitt,
Fig. 2 ein einzelnes Magenetventil des Ausfüh rungsbeispieles nach Fig. 1, in vergrössertem Massatab, teilweise im Schnitt gezeichnet, Fijg. 3 eine andere Ausgestaltung eines Magnet ventilie, grösserem Masstab, im Schnitt,
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Ansaugöffnungen der Trommel durch Magnetventile mit Permantentmagneten verschliessbar sind, schematisch im Querschnitt,
Fig. 5 ein einzelnes Ventil des Ausführungsbeispieles nach Fig. 4, in grösserem Masstab, im Schnitt,
Fig.
6 eine Einzelheit am Kopfende der
Kugelrückführungsrinne des Ausführungsbeispieles niach Fig. 4, in grösserem Masstab, teilweise im
Schnitt, F, ig. 7 eine an, dere Ausgesbaltunig der Abstreifvorrichtung des Ausführungsbeispieles nach Fig. 4, und zwar als Schopfradaagebibd:
et,sdhamaish im oser- schnitt,
Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Enfin- dung, bei dem die Ansaugöffnungen der Trommedl durch mechnaisch betätigte Ventile verschliessbar sind, schematisch im Querschnitt,
Fig. 9 einzelne Ventile des Ausführungsbeispiels niach Fi. g. 8, in grösserem Masstab gezichent,
Fig. 10 eine andere Ausgestaltung der Ventile des Ausführungsbeispieles nach Fig. 8, in grüssereni Masstab,
Fig. 11 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Er- findung, bie dem die Ansaugöffnungen der Trommel durch eine grosse Menge von lose in die Trommel eingebnachten Ventilkugeln venschliessbar sind, schematisch im Querschnitt,
Fig. 12 die Ausgestaltung eines Ventilsitzes des Ausführungsbeispiles nach Fig.
11, in grösserem Masstab, im Schnitt und
Fig. 13 den Ausschnitt einer Ausgestaltung der Trommel der Ausführungsbeispiele nach Fig. 4 und
11, im Längsschnitt.
Die Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln von folienartigen, bahnfönmigen Werkstoffen ist bei den gezeichneten Ausführungsbeispielen insbesondere zum Behandeln von Kunststoffolien vorgesehen und besteht aus einer rotierenden Trommel 1, die an ihrem Umfang mit einzelnen Öffnungen 2 versehen ist. Die Trommel 1 ist dabei stirnseitig verschlossen , und dreht sich um eine z. B. mit Bohrungen versehene Hohlwelle 3, über die das Trommelinnere mit einer nicht gezeichneten Evakuienungsanlage verbunden ist. Auf dem Aussenumfang der Trommel 1 sit zen e. in oder mehrere nicht dargestellte Formen bzw.
Modelle, die z. B. die auf die Folie aufzubringende Musterung bzw. das erforderliche Dessin enthalten und vorzugsweise an den tiefsten Stellen dieser Mustenung bzw. der Formnest, er üb, er, die Öffnung-n 2 mit dem evakuierten Innenraum der Trommel 1 in Verbindung stehen.
IDiie zu behandelnde Folie läuft z. B. von einer nicht gezeichneten Aufwichektrommel ab und wind als Bnad 4 über eine Führungsrolle 5 der Trommel 1 zugeleitet, Sie wird dann über die auf dem Trommelumfang sitzende Form bzw. über die Formen oder Modelle geführt und verlässt schliesslich die Trom mel üb-r die Führungsrolle 6. Im Abstand von der Folie bzw. den Fonmen sind dabei Infarotstraher 7 oder andere heizkörper vorgesehen, die die Plastifizierung des Folienbandes 4 bie, songein. Ferner kana eine Kühlvorrichtung 8 angeordnet werden, mittels der Kaltluft gegen das inzwischen behandelte Folitenband geblasen und dieses auf diese Weise verfestigt wird.
Damit die Folie sich möglichst unter Formschluss den Konturen der Form anlegt, wind die Trommel 1 in bekannter Weise evakuiert. Auf diese Weise schmiegt sich das Folienband 4 unter dem Differenzdurck den Ausnehmungen der Form, d. h. also den
Formnestern oder den Formkonturen an un : d wi, nd ae diesen Stellen bleibend verformt.
Um zu verhindern, dass an Ider zw, ischen iden
Fühnungsrollen 5, 6 liegenden, von der Folie nicht abgedeckten. Zone über die dort gerade befindlichen
Ansaugöffnungen 2 der Trommel 1 Aussle. nliuft. in dass
Trommelinnere einströmt und so dias Vakuum verschlechtert bzw. zerstört, werden erfindungsgemäss die Ansaugöffnungen 2 vom Trommelinneren her über Ventile beherrshct. Die Ansaugöffnungen sind dabei vorzugsweise in Reihen oder Gruppe angeordnet.
I, n Id ! em Ausfühnungsbeispiel nach Fig. 1 sind die Ventile als Magnetventile 9 mit Fremderregung aus gebildet und sind konstpuktiv beispielsweise in der in
Fig. 2 dangestellten Art gestaltet. Das Magnetentil 9 besteht hier aus einem Ventilkörper 10, dlef von einler
Spule 11 umgeben ist und über federnde Elemente in axialer Richtung abgefedert ist. Das ganze Magnet ventil wird von einem Bügel 12 umfasst, der am inne ren Trommelmantel befestigt ist, so dass jeder An saugöffnung eine eigene Ventileinheit zugeordnet ist.
In Fig. 3 ist ein anders fremderregtes Magnetventil dangestellt. Eine Halterung 13 sitzt in dem Trommelmantel 1 un d weist Sin Idler Mitbe die Ansaugöffnung 2 auf, die von einer in die Halterung 13 eingelassenen Spule 11 umfasst wird. Der Ventilkörper besteht aus einem Eisenteil 14 und einem Teil 15 aus unmagnetischem Werkstoff, z. B. Kiunlststoff, und , ist innerhalb der Ansaugöffnung 2 ibewegbar ange- ordnet, wobei noch federnde Ventilöffnungsmittel auf ihn wirken können. Bei Erregung der Spule 11 wirdi d, as Ellsenteil 14 des Ventilkörpers angezogen und wird gegen den als Ventilsitz dienenden und aus enastischem Material hengestellten Ring 16 gedrückt.
Bei dieser Ausgestaltung des Magnetventiles ist es besonders günstig, dass alle Ventilteile in der Halterung 13 sitzen und eine Ventileinheit bilden, die von saussen h er in den Mantel der Trommel 1 eingeschnaubt werden kann, so dass die einzelnen Ventileinheiten leicht ausgewechselt werden können.
Die in den Fig. 1-3 gezeigten Magenetventile mit Fremderregung. sind in Reihen oder Gruppen angeordnet und werden zweckmässigerweise in solchen Anondnungen gesteuert, und zwar uber vorzugsweise von aussen her verstellbare Kontaktarme. Diese Steuereinrichtungen sind in den Zeichnungen aber nicht diangeisteJllt.
Die Fig. 4-7 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Ansaugöffnungen 2 der Trom. mel 1 durch Magnetventile mit Penmanentmagneten verschliessbar sind. Die Permanentmsagniete sind als RingmiaDnlebe 16 ausgebildet und dienen gleichzeitig als Ventilsitze. Die Ventilkörper sind dabei Kugeln 17, die, um eine bessere Abdichtung zu erreichen, mit einem Überzug 18 aus elastischem Werkstoff versehen sind. Auch die Ventilsitze können mit einer Schicht aus elastischem Material über zo, en werdlen.
In der Trommel 1 sind an der gewünschten Stelle ein oder mehrere Abstreifarme 19 ortsMest,. aber verstellbar angeordnet, die bei dem gezeichneten Beispiel an der Trommelwelle 3 befestigt sind, Unterhalb dlelser Abstrelilfer 19 sind Rinnen 20 ortsfest, aber vorzulgswelise, mit den Abstreifvorrichtungen verstellbar eingebaut, die geneigt sind und zur gelgenüberlie- genden Trommelwand führen.
Um die Ventilkugeln 17 nicher in diie RückSh- rungsrinnen 20 gelangen zu lassen, sind die Kopfenden dieser Rinnen 20-wie es in Fig. 6 gezeigt istmit Klappen 21 ausgerüstet, die beim Vorbeiwandern der an ihren Vetilsitzen haftenden Kugeln 17 nachgeben, danach wieder in ihre Ausgangslage zurückfederen und dadurch die Ventilkugeln, die kurz darauf durch die Abstreifer 19 von ihren Ventilsitzen abgehoben werden, auffangen und in die Rückführungsrinnen 20 rollen lassen. Die Fussenden der Rinnen 20 sind mit federnden Kalppen 22 aus z.
B. zelWas, t- schem Werkstoff versehen, die wohl jeweils eine Ventilkugel 17 tragen, aber bei einer stärkeren Krafteinwirkung, wenn die Kugeln 17 von den vorbeiwan.- dernden Ringmagneten 16 angezogen und an ihre Ventilsitze gepresst wenden, nachgeben.
Fig. 7 zeigt eine andere Ausgestaltung der Abstreifvorrichtung An jeweiligen, an der Trommel wlelle 3 orsfest, aber verstellbar befestigte n Armen 23 shind, an den gewünschten Absteifstellen umlaufende Schöpfäder 24 angeorndet, die vorzugsweise von der Trommel 1 angetrieben werden. Diese Schöpf- rader 24 laufen im hier gezeigten Beispiel gleichsinnig mit der Trommel um, aber mit grösserer Umfangsgeschwindigkeit, so dass die Ventilkugeln 17 an Trommeldrehrichtung von den als Ventilsitze dienenden Ringmagneten 16 ahgehoben und in den A-b- stneifaschen der Schöpfräder 24 in darunter angeordnete Rückführungsninnen 20 befördert werden.
Als Abstreif-, Rückführungs- und Speicher- bzw.
Wiederaufbringvorichtung für die Ventilkugeln 17 können auch beliebig anders gestaltete Mittel angeordnet wenden. Z. B. können auch magnetische Abstreifer und Rückführungsninnen vorgesehen wercden.
Bei den in Fig. 4-7 gezeichneten Ausführungsbeispielen sind die Magnetventile in nebensinanderliegenden Reihen angeordnet, wobei jeter Ventikeillie besondere Kugelabstreif- und -rückführungsvorrichtungen zugeordnet sind. Ausserdem sind in der Trorn- mel mehr Ventilkugeln 17 als Ventilstize vorhanden, damit mit Sicherheit die Ansaugöffnungen an den gewünschten Stellen verschlossen werden. Um das Abwandern von Ventilkugeln zu einem Trommelende hin, z. B. bei schief stehender Trommel, zu verhindern, sind die einzelnen Ventilreihen durch mit der Trommel umlaufende Zwischenwände 25 einge fiasst, wie ieis in Fib,-. 13 gezeigt ist.
Bei Verwendung von Magnetventilen, insbesondere von Permanentmagneten, die im Trommelman tel : sitzen, ist es ausserdem zweckmässig, wenn die Trommel 1 aus einem unmagnetisierbaren Werkstoff, z. B. Aluminium oder Kunststoff, hengestellt ist.
In den Fig. 8-10 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt bei dem die Ansaugöffnungen der Trommel durch mechanisch betätigte Ventile verschliessbar sind. Die einzelnen Ventilkörper bestehen hier aus dem eigentlichen Ventilkopf 26, der - wie es in Fig. 9 dargestellt ist - über einen Anm 27 lan dem Schwenkarm 28 sitzt, der wiederum um in einem Bock 30 sitzende Drehzapfen 29 schwenkbar gelagert ist. Die Böcke 30 sind dabei auf der Innenseite des Trommelmantels befestigt. Der Schwenkarm 28 weist an seinem über den Schwenkpunkt hinaus ragenden Ende einen Anschalg 31 auf, der beim Abheben des Ventilkörpers infolge der Schwerkräfte am Trommelmantel zur Analage kommt und dadurch den Ventilhub begrenzt.
Zur Gewichtserhöhung und damit zur Unterstutzung der schwerkraftmässigen Beherrschung der Ansaugöffnungen 2 der Trommel 1 sind an den Schwenkarmen 28 noch Beschwerungsgewichte 32 angebracht.
,DaerAm,spnecihib,einmnmvcldmeAnsnecdanze eines solchen Ventiles von der Lage des Schwerpunktes des Ventilkörpens in Beziehung zu seinem Schwenkpunkt abhängt, kann durch eine verstellbare Anordnung der einzelnen Ventiletile in bestimmten Grenzen die Verschlussdauer eingestellt werden.
Z. B. können die Beschwerungsgewichte 32 an verstellbaren Armen 33 sitzen - wie es in Fig. 9 striidhe punktiert angedeutet ist. Aussendem können die Böcke 30 in ihner Höhe verstellbar sein, wobei dann die Anme 27 zweckmässigerweise ebenso verstellbar mit den Schwenkarmen 28 verbunden wenden.
Statt an dem Schwenkarm 28 kann der Ventil kapf 26 auch an einem federnden Arm 34 lsÅatzier, wie es in Fig. 10 gezeigt ist. Dieser Anm 34 ist dabei eine Art Blattfeder, die mit ihrem einen Ende am Trommelmantel befestigt ist und mit ihrem anderen Ende auf den Ventilkopf 26 wirkt. Da die Schwerkräfte je nach Lage des Ventiles einmal die Federkräfte untenstützen und dann wieder ihnen entgegenwirken, kann auch hier durch Beschwernungsgewichte oder verstellbare Zwischenstücke der Ansprechbeginn und die Ansprechldauer des Ventiles in gewissen Grenzen eingestellt werden.
Bei dieser Lösungsart der erfindungsgemässen Aufgabe können die mechanischen Ventile auch beliebig anders gestaltet sein, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Eine besonders einfache Lösung gemäss der Erfindung ist in dem Ausführungsbeispiel nach Fiig. 11-13 dangestellt. Hier ist die Trommel 1 nüt einer grossen Mange von Ventilkugeln 17 zum Teil gefüllt. Die Vielzahl von Kugeln verhält sich wie ein hydnaulisches Füllmittel, d. h. nach ähnlichen Bewegungs- und Druckgesetzen. Auf die Ventilkugeln- 17, die in die einzelnen Ventilsitze zu liegen kommen, werden von den dahinterliegenden Kugeln schwer knaftrmässige Druckkräfte ausgeübt.
Um jedoch zu verhindern, dass die jeweiligen Ventilkugeln von den auf sie wirkenden, anderen Kugeln aus ihren Ventilsitzen gedrückt wenden, sind die Ventilsitze so gestaltet, dass der Schwerpunkt der jeweiligen Ventilkugeln 17 inncrbalb des Vcntilsitzes zu liegen kommt, d. h. sie sind jeweils als Hohlkegel gestaltet, der den gros- ten Teil der jeweiligen Ventilkugel umfasst. Die Ventilsitze sind dabei mit einem Überzug 35 aus elastischem Material versehen, um die Abdichtung zu vervollkommnen. Ebenso gut könnte aber auch noch auf die Ventilkugeln 17 ein solcher Überzug aufgebracht werden.
Die Grösse der abgedeckten Trommelzone kann in,eiu,fahsterWeasedaduhverandestwe,nden,das je nach Wunsch mehr oder weniger Kugeln in die Trommel eiiigefifllt werden. Um Kugeln m sparen, ist es dabei vorteilhaft, wenn die einzelnen Ventilreilhen von mit derTrommel 1 umlaufendenZwischenwänden 25 eingefasst sind - wie es Fig. 13 veranschaulicht.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeichneten Ausführungsbeispielel beschr ändkt. Sie umfasst vor allem auch s ämtliche Kombinationen der Merkmale der einzelnen beschriebenen Ausführungsbeispiele und dalle beliebig anders gestalteten Ventile, die geeignet sind, innerhalb einer Trommel angeondnent zu wlerden, und Ansaugöffnungen vom Trommelinneren hler zu verscheliessien
Auch ist die Erfindung nicht auf die genannten Verwendungszwecke beschr änkt, sondern sie kann überall dort angewendet werden, wo Saugöffnungen, evrner Trommel in einer bestimmten Trommelzone abgedeckt bzw. venschlassenme,ndisod,lie.
Ihr Anwendungsgebiet erstreokt sich des weiteren auch auf Saugtrommeln der Papierindustrie, z. B. zum Entw ässern von Papierbre i oder Pulpe, und auf Saugtrommeln der Filtertechnik, z. B. aum TseTmen fester Stoffe aus Flüssigkeiten. Ausserdem kann die Erfindung bei Vakuumtrommeln von Maschinen zur Herstellung von Kapseln, z. B. Armek-apseln aus Gelatine, od. dgl. angewendet werden.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln von folienartigen, bahnförmigen Werkstoffen, insbesondere von Kunststoffolien, Geweben, Papierbajhnen, bestehend aus einer rotierenden, die zu behandelnde Folie tnagenden, evakuierbaren und am Umfang mit Ansaugöffnungen versehenen Trommel, wobei Mittel vorgesehen sind, um die von der Folie nicht abgedeckten Saugöffnungen zu verschliessen, dadruch gekennzeichnet, dass die Ansaugöffnungen (2) voim Trommelinneren her über Ventile beherrscht werden.UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile einzeln oder in Reihen oder Gruppen angeordnet und vorzugsweise in sol- chen Anordnungen steuerbar sind.2. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadruch gekennzeichnet, dass die Ventile als Mangetventile mit Fremderregung ausgebildet sind, die zusammen mit ihren Halterungen (13) zu von aussen her in den Trommelmantel einsetzbaren, vorzugsweise einschnaubbaren Ventileinheiten gestaltet sind.3. Vorrichtung nach Patentanspruch und den Un tenansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregerspulen (11) idier Magnetventile über vor- zugsweise von aussen her verstellbare Kontabktarme derart steuerbar sind, dass die Ansaugöffnungen in Abh ängigkeit von den jeweiligen Betriebsbedingeungen auf einem beliebig gelegenen und beliebig grossen Trommelbereich verschliessbar sind.4. Vorrichtung nach Patenanspnuch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile als Magnetventile mit Penmanentmagneten ausgebildet sind, wobei letztere aus Ringmagneten (160 bestehien,dmegleac'hae;it,vbalsVnti,Lsvtaeverwendbarsind.5. Vorrichtung nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilkörper aus Kugelen (17) bestehen, die unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines elastischen lVLdvwmsunbezder7w,kraftolesMa,ne.tenyeenie Ventilsitze gepresst werden.6. Vorrichtung nach Patentanspruch und den Untenansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abheben der Kugeln von den Ventilsitzen ortsfeste, verstellbare, mechanische oder magnetische Abstreifvorrichtungen angeordnet sind, denen ; geneigte, zur gegenüberliegenden Trommelwand führende Rinnen (20) zum Auffangen und zur Rock- führung der Ventilkugeln (17) zugeordnet sind.7. Vorrichtung nach Patentanspnuch und den Un tenansprüchlen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass a.lsAbstre,ifvorrichrtunymmlaueane,varau,gswe,ie von, der Tromm, el (1) angetribenen Abstreifer, wie z. B. Schöpfr äder (24), angeondnet sind, die die Ventilkugeln (17) abheben und in Rückführungsrinnen (20) beföndern.8. Vorrichtung nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 5 bsi 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilkugeln (17) Jose in die Trommel eingebracht sind und ihre Gesamtzahl grösser ist als die der Ventilsitze.9. Vorrichtung nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile als mechanischen durch Schwerkanft bet ätigte Ventile ausgebildet sind, deren Ventilkörper jeweils den Gelenkarmen (28) angeordnet sind.10. Vorrichtung nach Patentanspruch und den Untenanisprüchen 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Unterstüzung der schwerknaftmässigen Beherrschung der Ansaugöffnungen der Trommel an den mechanische n Ventilkörpern Beschwerungsgenwichte (32) angeordnet sin d, die an verstellbaren Armen (33) sitzen.
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