DD297922A5 - Verfahren zum veraendern der position mehrerer ausgerichteter elemente und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum veraendern der position mehrerer ausgerichteter elemente und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens Download PDF

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DD297922A5 DD90339702A DD33970290A DD297922A5 DD 297922 A5 DD297922 A5 DD 297922A5 DD 90339702 A DD90339702 A DD 90339702A DD 33970290 A DD33970290 A DD 33970290A DD 297922 A5 DD297922 A5 DD 297922A5
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Veraenderung der Positionen einer Vielzahl von entsprechend einer ersten Anordnung ausgerichteten Organen zueinander, dergestalt, dasz sie nach einer zweiten Konstellation angeordnet werden koennen. Das Verfahren besteht darin, (a) ein Schiffchen * das parallel zur Ausrichtung der Organe bewegt werden kann, mit mindestens einem Organ (1) selektiv zu koppeln, (b) das Schiffchen in eine vorgegebene Position zu verschieben, c) das Schiffchen von dem Organ nach dessen Plazierung in die vorgegebene Stellung abzukoppeln und d) die Etappen * (b) und (c) zu wiederholen, um alle Organe zu verlagern. Anwendung bei der Regulierung des Abstands von Injektoren von pulverfoermigen Stoffen zwecks Bildung einer Schicht mit besonderen Eigenschaften auf einem durchlaufenden Substrat. Fig. 1{pulverfoermiger Stoff; durchlaufendes Substrat (Glasband); aufgetragene Schicht; Injektoren; Positionieren/Ausrichten}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Veränderung der Positioner· einer Vielzahl von Organen zueinander, die entsprechend einer ersten Anordnung ausgerichtet sind, so daß sie entsprechend einer zweiten Anordnung in Reihe angeordnet werden.
Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Vorrichtung zur Anwendung dieses Verfahrens.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Veränderung der Positionen von Injektoren zueinander (die auch Zuleitungsrohre genannt werden) von in einem Gas suspendierten pulverförmigen Stoffen in einer Verteilungsdüse mit dem Ziel, sie auf einem darunterliegenden, durchlaufenden Trägermaterial aufzuspritzen, um auf diesem Trägermaterial einen Film mit besonderen Eigenschaften zu erhalten.
Charakteristik des bekannten Standes der Technik
Vor allem durch FR PS 2427141 und EP-PS 125153 ist es bekannt, auf einem durchlaufenden Substrat, wie zum Beispiel einem Glasband, in einem Gas in Suspension befindliche pulverförmige Stoffe durch einen Verteilungsschliu, der oberhalb des Substrates und quer zur Bewegungsrichtung des letzteren angeordnet ist, kontinuierlich zu verteilen. Dieser Schlitz wird von dem unteren Ende einer Verteilungsvoriichtung gebildet, die auch Düse ganannt wird, welche einon Hohlraum umfaßt, der sich über die ges*i. -ta Länge der Düse erstreckt. Dieser Hohlraum wird durch eine Reihe von Injektoren, die parallel zum Schlitz ausgerichtet sind, mit suspendierten pulverförmigen Stoffen versorgt.
Die in diesen Patenten beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen dienen dazu, auf einem Substrat, zum Beispiel auf einem Glasband, eine dünne Schicht zu bilden, die besondere, vor allem optische und/oder elektrische Eigenschaften besitzt. Um angemessene, gleichbleibende Eigenschaften auf der gesamten Oberfläche des Substrates zu erzielen, ist es erforderlich, daß die Schicht auch nicht die geringsten Dickenunterschiede aufweist.
Trotz des Durchmischens, der Turbulenzen im Trägdrgas des pulverförmigen Stoffes, trotz der Einführung eines zusätzlichen Gases in die Düse, um die Verteilung des pulverförmigen Stoffes zeitlich und räumlich zu regulieren, wurde festgestellt, daß der Vertikalen eines jeden Injektors von pulverförmigen Stoffen auf dem.Substrat eine mit „Spur" bezeichnende Schicht von einer bestimmten Breite entspricht, deren Dicke über diese gesamte Breite hinweg nicht konstant sein kann, da sich das Dickenmaximum annähernd in der Achse des Injektors befindet. Alle diese Spuren bilden durch ihre zumindest teilweise Überlanpung die auf dem Substrat aufgetragene Schicht. Weiin alle Injektoren, denen ein pulverförmiger Stoff zugeführt wird, im geeigneten Abstand voneinander angeordnet sind, führt die Überlappung der Spuren eines jeden Injektors zu einer homogenen Schicht. Wann die Schicht infolge einer zu großen oder zu kleinen Dicke in einem Bereich nicht homogen ist, wird der zwischen den Injektoren bestehende Abstand verändert, was die Änderung der Überlappung der Spuren zur Folge hat. Wenn also die Beschichtung in einem Bereich zu dick ist, werden die Injektoren voneinander entfernt und wenn die Dicke nicht ausreichend ist, wird die Entfernung zwischen den Injektoren so verändert, daß auf dem gesamten Substrat eine gleichmäßige Dicke erhalten wird.
Die Gleichmäßigkeit der Beschichtung und infolgedessen die ihrer Dicke werden überprüft, indem dieÄnderungen der Reflexion des Lichtes durch die Beschichtung gemessen werden, wobei ein Gerät verwendet wird, das Spotmeter genannt wird. Diese Messung der Reflexion ermöglicht es, die Dickenabweichungen der Schicht in bezug auf einen vorher festgelegten, anfänglich durch Regelung des Pulverdurchsatzesr Ingestellten Dickenwert zu bestimmen. Wenn die Messung angibt, daß die Dicke nicht vorschriftsmäßig ist, wird die Zufuhr des pulverförmigen Stoffes unterbrochen, um die Abstände zwischen den Injektoren je nach festgestelltem Fehler zu vorändern, das heißt, wie bereits angeführt wurde, indem die Injektoren voneinander entfernt oder einander angenähert werden, je nach dem, ob die Dicke zu groß oder zu klein ist.
Dieser Prozeß weist verschiedene Nachteile auf; insbesondere erfolgen die Messungen durch Reflexion außerhalb der Fertigungslinie auf einem querverlaufenden Glasband von 100 rrm Breite. Diese Messungen könner. folglich erst eine bestimmte Zeit nach Auftreten der Fehler in der Beschichtung ausgeführt werden. Des weiteren erfordert die Auswertung dieser Messungen zusätzliche Zeit, so daß ungefähr 30mn nach der Herstellung des gerade geprüften Glases vergangen sind. Wenn die Tatsache berücksichtigt wird, daß bis zu 30 mn benötigt werden, um die Abstände zwischen den Injektoren einzustellen, und wenn man bedenkt, daß die Durchlaufgeschwindigkeit des Glasbandes zwischen 6 und 25m/mn schwanken kann, ist der Produktionsausfall vorstellbar, der sich daraus ergeben kann und der nicht ni t der vor der optischen Messung behandelten Glasmenge, sondern auch dei Glasoberfläche entspricht, die in der Zeit der Einstellung der Abstände zwischen Injektoren weiter hergestellt wird. So wird die Produktionskapazität eingeschränkt.
Folglich besteht eine große Notwendigkeit, ein System zu finden, welches eine schnelle Einstellung der Abstände zwischen den Injektoren ermöglicht, sobald die Fehler durch optische Messung ermittelt wurden.
Ziel der Erfindung ist folglich ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Anwendung dieses Verfahrens, die es möglich machen, die Positionen der Injektoren von pulverförmigen Stoffen zueinander, die dazu dienen, eine Verteilungsdüse zum Zweck des Auftragens dieser Stoffe auf einnm darunterlier -nden, durchlaufenden Substrat zu versorgen, und auch, allgemeiner betrachtet,
die Position von jeglichem System, das eine Vielzahl von Organen umfaßt, die entsprechend einer ersten Anordnungausgerichtet sind, schnell, vorzugsweise automatisch so zu verändern, daß sie gemäß einer zweiten Konfiguration in Reiheangeordnet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Veränderung der jeweiligen Positionen einer Vielzahl von nach einer ersten Anordnung
ausgerichteten Organen in der A-1, daß sie entsprechend einer zweiten Konstellation in Reihe angegordnet werden, besteht
a) mindestens eines der Organe selektiv mit einem parallel zur Ausrichtung der Organe beweglichen Schiffchen zu koppeln,
b) das Schiffchen und das oder die Organe, die an es gekoppelt sind, aus einer Anfangsposition in eine vorher bestimmte Position zu bewegen,
c) von dem oder den Organen nach dessen oder deren Plazierung in die vorher bestimmte Position abzukoppeln,
d) die Etappen (a), (b) und (c) bei allen zu verschiebenden Organen zu wiederholen.
Das Ankoppeln der Organe an das Schiffchen und die Bewegung des letzteren werden vorzugsweise durch Computer gesteuert. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens zur Veränderung der Positionen von ausgerichteten Organen zueinander ist dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Organe beweglich an einer gemeinsamen Bank angebracht sind, und dadurch, daß sie mindestens ein parallel zur Ausrichtung der Organe bewegliches Schiffchen, Mittel zur selektiven Kopplung des Schiffchens mit mindestens einem der genannten Organe sowie Mittel zur Verlagerung des Schiffchens und des oder der Organe, die dadurch gekoppelt sind, aus einer Ausgangsposition in eine vorher bestimmte Position umfaßt. Nach einer Ausführungsart ist jedes der Organe mit einem Schlitten verbunden, der beweglich auf der Bank angebracht ist, die allen Schlitten gemeinsam ist.
Ausfuhrungsbeispiel In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen
Fig. 1: eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 2: eine Darstellung dieser Vorrichtung im Querschnitt.
In diesen Figuren wird die Erfindung in einem nicht einschränkenden Anwendungsbeispiel veranschaulicht, das zeigt, wie Injektoren oder Zufuhrrohre von Pulver, die geradlinig innerhalb einer Düse ausgerichtet sind, wie sie in der Einleitung dieser Beschreibung beschrieben ist, aus einer ersten in eine zweite reihenförmige Anordnung bewegt werden, die sich durch den
relativen Abstand mindestens eines Teiles der ausgerichteten Injektoren unterscheiden.
Fig. 1 zeigt einen Injektor 1, welcher eines der Organe darstellt, das bewegt wird, um von einer Anordnung in die andere
übergehen zu können. Es ist klar, daß die Vorrichtung in Wirklichkeit mehrere Injektoren umfaßt, wobei wegen der
Übersichtlichkeit nur ein einziger in Figur 1 dieser Beschreibung dargestellt wurde. Der Injektor 1 ist an einem Schlitten 2
angebracht, der sich auf einer Schiene 4 bewegen kann, welche auf einer geradlinigen Bank 3 befestigt ist. Die Bank 3 ist für uine
Gruppe von Schlitten gemeinsam, an denen jeweils einer der Injektoren 1 sitzt. Ein Schiffchen 5 gleitet auf einer Gleitschiene 6,
die auf der Bank 3 befestigt ist, und seine Bewegungen werden durch ein Antriebsorgan 7, wie zum Beispiel einen Zylindergewährleistet. Das Schiffchen 5 besitzt eine Platte 8, die sich in paralleler Ebene zur Bahn des Schlittens befindet. Die Platte 8 des
Schiffchens 5 ist mit einer Vielzahl von Lagerungen 9 versehen, die parallel zur Richtung des Schlittenhubs ausgerichtet sind. Diese Lagerungen 9 liegen dem Kern 21 - Fig. 2 eines Elektromagneten 10- Fig. 2 gegenüber, der auf dem Schlitten 2 angebracht
ist. Der Kern 11 - Fig. 2 kann zwischen einer zurückgezogenen Position, die einer Nichtkopplung mit dem Schiffchen entspricht,und einer hervorstehenden Position bewegt werden, die es dem Ende des Kern möglich macht, in eine der Lagerungen 9 der
Platte 8 des Schiffchens zum Zwecke der Querverlagerung des Schlittens einzudringen. Der Zylinder 7, der das auf der Gleitschiene 6 in Fahrbewegung befindliche Schiffchen antreibt, kann ein elektrischer Zylinder
sein, der von einem Schrittmotor gesteuert wird.
Weiterhin kann die Vorrichtung vorteilhafterweise Mittel zur Reibungskupplung zwischen der Bank 3 und jedem der Schlitten 2
enthalten, um letzteren in einer feststehenden Position in bezug auf dia Bank 3 zu halten, nachdem er durch das Schiffchen 5 ineine vorher bestimmte Position gebracht wurde. Diese Mittel zur Reibungskupplung umfassen zum Beispiel einen zweiten
Elektromagneten 12 - Fig. 2, der auf dem Schlitten 2 angebracht ist und dessen Kern 13 - Fig. 2 zwischen einer zurückgezogenen Position, die die Verschiebung des Schlittens durch das Schiffchen ermöglicht, und einer vorstehenden Position, in der er auf
einem aufgerauhten Bereich 14 - Fig. 1 und 2 der Bank 3 aufliegt, um die Reibungskupplung zu gewährleisten, bewegt werden
Um die Neuanordnung der Positionen der verschiedenen ausgerichteten Organe zueinander automatisch ablaufen zu lassen,
werden die Mittel zur Kopplung der Schlitten an das Schiffchen, die Mittel zur Reibungskopplung der Schlitten mit der Bank undder Zylinder 7 zur Verschiebung des Schiffchens durch einen entsprechend programmierten Computer gesteuert.
So werden während der Produktion Proben von beschichtetem Glasband entnommen, wie es vorher angegeben wurde, indem
ein relativ schmaler Querstreifen aus diesem Glasband herausgeschnitten wird, und es wird das Reflexionsvermögen dieses
Streifens über seine gesamte Länge mit einem Gerät, zum Beispiel mit einem Abtast-Spotmeter, gemessen. Die Messungen werden von einem Analog-Digital-Wandler digitalisiert und an einen Computer weitergegeben, zum Beispiel an
einen IBM-PC, der mit einer Software zur Auswertung dieser Messungen ausgestattet ist, um daraus eventuelle Korrekturen des
Injektorabstandes herzuleiten, Korrekturen, die mit Hilfe von Steuersignalen kontrolliert werden, die für die erfindungsgemäße Vorrichtung geeignet sind, um die Injektoren entsprechend einer zweiten Konstellation neu anzuordnen, die dazu geeignet ist,
die durch das Spotmeter nachgewiesenen GleichmäßigKeitsmängel zu beseitigen.
Die Messungen des Reflexionsvermögens erfolgen vorzugsweise direkt auf dem in Bewegung befindlichen Glasband, um einen Produktionsstillstand zu vermeiden. Wenn sich die erfindungsgemäße Vorrichtung in Betrieb befindet, sichert sie so auf Befehl des Computers die Verschiebung des Schiffchens 5, so daß eine der Lagerungen 9 der Platte 8 in eine Stellung gegenüber dem Kam 11 des Elektromagneten 10
gebracht wird, der zur Kopplung des Schlittens 2 an das Schiffchen dient. Der Computer steuert die Erregung dieses
Elektromagneten 10, so daß das Ende des Kernes 11 des Elektromagneten 10 in die Lagerung 9, die ihm gegenüberliegt,
eindringt, wodurch der Schlitten 2 und das Schiffchen 5 formschlüssig miteinander verbunden werden. Der zweite
Elektromagnet 12, der als Mittel zur Verbindung durch Reibung zwischen der Bank 3 und dem Schlitten 2 dient, wird dann so
gesteuert, daß sein Kern 13 zurückgezogen wird und der Schlitten 2 von der Bank 3 abgekoppelt wird. Der Schlitten 2 ist dannlediglich an das Schiffchen 5 gekoppelt. Der Computer steuert die Verschiebung des letztgenannten unter Einwirkung des
Zylinders 7 um einen bestimmten Abstand. Das Schiffchen wird vorteilhafterweise um einen Grundschritt, zum Beispiel um
0,25mm, verschoben. Wenn der Schlitten seine gewünschte Position einnimmt, steuert der Computer den zweiten
Elektromagnet 12, so daß sein Kern eine hervorstehende Position einnimmt, durch die es ihm möglich ist, auf dem aufgerauhten Bereich 14 der Bank 3 aufzuliegen, um die Blockierung des Schlittens 2 auf dieser Bank 3 zu gewährleisten. Dann wird der Elektromagnet 10 gosteuert, damit sich sein Kern 11 zurückzieht und den Schlitten 2 von dem Schiffchen 5
abkoppelt.
Danach wird das Schiffchen 5 von neuem so verschoben, daß eine der Lagerungen 9 der Platte 8 einem anderen zu verlagernden Schlitten gegenüberliegt. Der vorhergehende Prozeß wird wiederholt, um die Positionen der verschiedenen Schlitten zu
verändern und um sie entsprechend der neuen gewünschten Anordnung zu plazieren.
Möglicherweise kann das Schiffchen 5 gleichzeitig mit mehreren Schlitten gekoppelt werden, von denen dann jeder mit einer der
in der Platte 8 vorgesehenen Lagerungen 9 zusammenwirkt, damit sie gleichzeitig verschoben werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung, die vorher beschrieben wurden, sind insbesondere geeignet, die Positionen von Injektoren automatisch zu verändern, die sich für die Zuführung von pulverförmigen Stoffen zu einer Verteilungsdüse eignen, wie sie zum Beispiel in den vorher erwähnten Patenten beschrieben wurde, und die dem Aufbringen
dieser Stoffe auf ein darunterliegendes, durchlaufendes Substrat, wie zum Beispiel Glasband, dient, um dort eine Schicht mitbesonderen Eigenschaften zu bilden. Der Erfindung ermöglicht in der Tat eine schnelle Einstellung der Abstände zwischen den
Injektoren aus der Ferne, sobald der vorher angeführte Fehler hinsichtlich der Gleichmäßigkeit der Schicht entdeckt wurde. Der Zeitraum der zwischen dem Zeitpunkt der Feststellung der Mängel in der Schicht und dem Zeitpunkt, in dem die Zerstäubung
nach der Einstellung der Abständse der Injektoren wiederaufgenommen werden kann, wird zum Beispiel auf 30min verringert.
Die Erfindung weist folglich vor allem den Vorteil auf, daß die Eingriffe in die Fertigungslinie vereinfacht und die Dauer dieser Eingriffe sowie der Produktionsverlust reduziert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung können natürlich bei jedem System angewandt werden, das
ausgerichtete Organe umfaßt, deren Positionen zueinander verändert werden müssen.

Claims (13)

1. Verfahren zum Verändern der Positionen einer Vielzahl von Organen zueinander, die gemäß einer ersten Anordnung vor allem von Injektoren für pulverförmige Stoffe ausgerichtet sind, die in einer Verteilungsdüse zum Zweck der Bildung einer Schicht auf einem darunterliegenden, durchlaufenden Trägermaterial ausgerichtet, so daß sie entsprechend einer zweiten Konfiguration in Reihe angeordnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß
a) mindestens eines der genannten Organe an ein parallel zu der Ausrichtung der Organe bewegliches Schiffchen selektiv gekoppelt wird,
b) das Schiffchen und das oder die Organe, die daran angekoppelt sind, aus einer Anfangsposition in eine vorbestimmte Position verschoben werden, und
c) das Schiffchen von dem oder den Organen nach seiner oder ihrer Plazierung in die vorbestimmte Position abgekoppelt wird,
d) die Etappen a), b) und c) bei allen zu verlagernden Organen wiederholt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung von mindestens einem Organ an das Schiffchen sowie die Verlagerung des letzteren durch Computer gesteuert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiffchen um Elementarschritte verschoben wird.
4. Vorrichtung zur Veränderung der Positionen einer Vielzahl von Organen (1) zueinander, die nach einer ersten Anordnung ausgerichtet sind, dergestalt, daß sie entsprechend einer zweiten Konstellation in Reihe angeordnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Organe
(1) auf einer gemeinsamen Bank (3) beweglich angebracht sind und dadurch, daß sie mindestens ein Schiffchen (5), das parallel zu der Ausrichtung der Organe beweglich ist Mittel, um das ScI liffchen und mindestens eines der genannten Organe selektiv zu koppeln und Mittel (7) umfaßt, um das Schiffchen und das oder die Organe, die daran angekoppelt sind, bis zu einer vorher festgelegten Position zu verlagern.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Organe mit einem Schlitten
(2) verbunden ist, der beweglich auf der für alle Schlitten (2) gemeinsamen Bank (3) angebracht ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur selektiven Kopplung des Schiffchens mit mindestens einem der genannten Schlitten einen Elektromagneten (10) umfassen, der auf dem Schlitten (2) angebracht ist, wobei der Kern (11) des Elektromagnets zwischen einer zurückgezogenen Position, die einer Nichtkoppiung mit dem Schiffchen entspricht, und einer überstehenden Position, die der Kopplung mit dem Schiffchen entspricht, beweglich ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiffchen ,. ) eine Platte (8) umfaßt, die parallel zur Bahn der Schlitten in Höhe des Elektromagneten (10) zur Kopplung des Schlittens mit dem Schieber angeordnet ist und die mit einer Vielzahl von Lagerungen (9) versehen ist, die eine parallele Reihe zur Bahn des Schlittens bilden und die selektiv mit dem Ende des Kernes (11) des Elektromagneten (10) eines Schlittens zusammenwirken, um das Schiffchen und den Schlitten in Parallelverschiebung zu koppeln.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (7) zur Verlagerung des Schiffchens in eine vorher festgelegte Position einen elektrischen Zylinder umfassen, der an einem Schrittmotor angeschlossen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin Mittel zur Reibungskopplung zwischen der Bank und dem Schlitten umfaßt, um letzteren nach seiner Plazierung durch das Schiffchen in eine vorgegebene Position in einer in bezug auf die Bank unbeweglichen Stellung zu halten.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Reibungskopplung einen zweiten Elektromagneten (12) enthalten, der auf dem Schlitten angebracht ist, wobei der Kern (13) des Elektromagneten zwischen einer zurückgezogenen Position, die die Verlagerung des Schlittens durch das Schiffchen ermöglicht, und einer überstehenden Position, in der er auf einem aufgerauhten Bereich der Bank auf liegt, um die Kopplung durch Reibung zu gewährleisten, bewegt werden kann.
11. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Koppeln und die Mittel für d«e Verschiebung des Schiffchens von einem Computer gesteuert werden.
12. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgerichteten Organe Injektoren für einen in Gas suspendierten pulverförmiger! Stoff sind, die eine Verteilungsdüse versorgen, die quer zur Bewegungsrichtung eines darunterliegenden, durchlaufenden Substrates zum Auftragen dieses Stoffes auf dieses Substrat zwecks Schichtbildung anpeordnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat «in Glasband ist.
Hierzu 2 Seiten Zeichnungen
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