AT407361B

AT407361B - Rückspülbare vorrichtung zum filtrieren von verunreinigtem, flüssigem bzw. plastifiziertem material

Info

Publication number: AT407361B
Application number: AT0103699A
Authority: AT
Original assignee: Bacher Helmut; Schulz Helmuth; Wendelin Georg
Priority date: 1999-06-11
Filing date: 1999-06-11
Publication date: 2001-02-26
Also published as: DE20010260U1; ATA103699A

Description

AT 407 361 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine rückspülbare Vorrichtung zum Filtrieren von verunreinigtem, flüssigem bzw. plastifiziertem Material, insbesondere thermoplastischem Kunststoff-material, mit einem beidseitig durch Stützlochplatten abgestützten Sieb oder Siebpaket, das in einer Öffnung eines Siebträgers angeordnet ist, der zwischen einer Normalbetriebsstellung und einer Rückspülstellung in einem Gehäuse so verstellbar ist, daß in der Normalbetriebsstellung die Öffnung des Siebträgers im Strömungsweg von einem Zuströmkanal des Gehäuses für unfiltriertes Material zu einem Ausströmkanal des Gehäuses für filtriertes Material liegt, wogegen in der Rückspülstellung die Öffnung im Strömungsweg von dem Ausströmkanal zu einem Rückspülauslaßkanal des Gehäuses liegt, wobei in der Normalbetriebsstellung der Rückspülauslaßkanal durch den Siebträger abgeschlossen ist, wogegen in der Rückspülstellung der Zuströmkanal durch den Siebträger abgeschlossen ist.

Derartige rückspülbare Vorrichtungen, die zumeist mit auswechselbaren Sieben bzw. Siebpaketen ausgebildet sind, sind bekannt. Die beiden Stützlochplatten dienen dazu, das Sieb bzw. Siebpaket sowohl in der Normalbetriebsstellung als auch in der Rückspülstellung, in welcher die Strömungsrichtung des behandelnden Materiales im Vergleich zur Normalbetriebsstellung umgekehrt ist, in Position zu halten und den in der Regel hohen Druck aufzunehmen, unter welchem das behandelte Material steht. Dieser Druck kann 300 bar und mehr erreichen.

Beim Rückspülen ist es für den pro Rückspülung nötigen Verbrauch von Rückspülmaterial, das ja bereits gefiltertes Material darstellt, von Bedeutung, wie die Lage der Rückspülauslaßöffnung in Bezug auf das Sieb angeordnet ist. Es hat sich gezeigt, daß die der Rückspülauslaßöffnung am nächsten gelegenen Siebpartien am schnellsten und besten rückgespült werden, wogegen die von der Rückspülauslaßöffnung weiter entfernt gelegenen Siebpartien später und schlechter rückgespült werden. In der Regel reicht aus wirtschaftlichen Gründen die eingestellte Rückspülzeit nicht aus, um alle Siebpartien ausreichend rückzuspülen, sodaß nicht alle von der Sieboberfläche abgehobenen Schmutzteilchen ausgespült werden. Würde man die Rückspülzeit so lange ausdehnen, daß alle Schmutzteilchen ausgespült sind, so würde dies einen hohen Verbrauch an wertvollem Rückspülmaterial bedeuten.

Zur Erzielung möglichst kurzer Rückspülzeiten und eines geringen Rückspülmaterialverlustes ist es sinnvoll, eine zentrale Lage der Rückspülauslaßöffnung in Bezug auf das zumeist eine Kreisform oder die Form eines Ovals aufweisende Sieb bzw. Siebpaket anzustreben. Dies ist jedoch in vielen Fällen nicht möglich, weil die bauliche Anordnung der Rückspülauslaßöffnung beeinflußt wird durch die Steuerung der Rückspülung durch Verstellung des Siebträgers und durch den Wunsch nach einer kompakten Bauweise. Zumeist ist dieser Siebträger als Kolben ausgebildet, sodaß die erwähnte Verstellung mittels Längsverschiebung des Siebträgerkolbens geschieht.

Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, die geschilderten Nachteile der ungleichmäßigen Rückspülung zu verringern, gegebenenfalls sogar zu beseitigen und die Vorrichtung flexibler zu machen in Bezug auf die bauliche Anordnung der Rückspülauslaßöffnung in Bezug auf den Zuströmkanal bzw. die Verstellung des Siebträgers. Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß an der in der Rückspülstellung abstromseitig gelegenen Stützlochplatte eine Kanalwand befestigt ist, deren Einströmöffnung im Mittelbereich der Stützlochplatte liegt und deren Ausströmöffnung in der Rückspülstellung mit dem Rückspülauslaßkanal kommuniziert. Dies hat zur Folge, daß der Abstrom des Rückspülmateriales und der Verunreinigungen vom Sieb bzw. Siebpaket vorwiegend im Mittelbereich der Stützlochplatte erfolgt und somit für alle Siebpartien zumindest annähernd gleichmäßig. Weiters tritt der Vorteil auf, daß dieser die rückgespülte Masse führende, von der Kanalwand begrenzte Kanal dorthin gelegt werden kann, wo dies aus konstruktiven Gründen am günstigsten ist, d.h., wo die den Eintritt in den Rückspülauslaßkanal darstellende Öffnung konstruktiv am günstigsten anzuordnen ist, ohne daß die durch die Verstellung des Siebträgers erzielte Abschließung des Rückspülauslaßkanales (in der Normalbetriebsstellung) bzw. des Zuström-kanales (in der Rückspülstellung) beeinträchtigt wird. In der Regel ist es hiebei am günstigsten, wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Kanalwand zum Randbereich der Öffnung führt, da auf diese Weise die größten Überdeckungsbereiche zwischen Siebträger und seiner Führung und damit die bestmöglichen Abdeckungen der jeweils zu verschließenden Öffnung erzielt werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung schließt die Ausströmöffnung der Kanalwand in der Rückspülstellung an den Rückspülauslaßkanal im wesentlichen dicht an, um sicherzusteilen, daß 2

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Eine besonders günstige Ausführungsform der Erfindung ergibt sich dann, wenn die Kanalwand an einer Wand einer Führung gleitend anliegt, in welcher der Siebträger verstellbar, insbesondere in seiner Längsrichtung verschiebbar ist. Dies erspart eine gesonderte Halterung für die in der Rückspülstellung abstromseitig gelegene Stützlochplatte, da diese nun durch die Kanalwand an der Führungswand gegen den Druck des rückgespülten Materiales abgestützt wird.

Da es in der Regel günstig ist, wenn die Mündung des Zuströmkanales in der Normalbetriebsstellung der Vorrichtung mittig bzw. symmetrisch in Bezug auf das Sieb liegt, ist es erfindungsgemäß zweckmäßig, wenn die Kanalwand in der Normalbetriebsstellung vor der Mündung des Zuströmkanales in die Öffnung liegt und diese Mündung nur teilweise abdeckt, da auf diese Weise die Rückspül-Stützlochplatte mittig abgestützt wird. Das in die Öffnung zuströmende, zu filtrierende Material strömt dann beidseitig an der Kanalwand vorbei in die das Sieb aufnehmende Öffnung, wobei die mittige Lage des Kanales in Bezug auf die Stützlochplatte und damit auf das Sieb eine zumindest annähernd gleichmäßige Anströmung aller Siebbereiche gewährleistet.

Die Verbindung zwischen Kanalwand und Stützlochplatte erfolgt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mittels eines im Mittenbereich der Stützlochplatte liegenden Steges, wobei beiderseits des Steges je zumindest eine Einströmöffnung in der Kanalwand vorgesehen ist, um beim Rückspülbetrieb zu beiden Seiten des Kanales zumindest annähernd gleiche Einströmbedingungen für das rückzuspülende Materialvolumen zu bilden.

Es kann sein, daß beim Rückspülbetrieb die zu beiden Seiten des Steges liegenden Bereiche der Öffnung ungleichmäßig mit rückzuspülendem Material beschickt werden. Um hiefür eine Ausgleichsmöglichkeit zu schaffen, hat gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der Steg an seinen im Randbereich der Stützlochpiatte liegenden Enden je zumindest eine Ausnehmung oder Durchbrechung, über welche die zu beiden Seiten des Steges liegenden Räume der Öffnung miteinander in Verbindung stehen.

Aus konstruktiven Gründen ist es zumeist erwünscht, die Anordnung so zu treffen, daß in der Rückspülstellung der Rückspülauslaßkanal in jenem Randbereich der Öffnung liegt, welcher von dem Zuströmkanal am weitesten entfernt liegt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt durch die Vorrichtung in ihrer Normalbetriebsstellung. Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie ll-ll der Fig. 1. Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie lll-lll der Fig. 1. Fig. 4 zeigt in einem Schnitt ähnlich Fig. 1 die Vorrichtung in der Rückspülstellung. Fig. 5 ist ein Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 4. Fig. 6 zeigt zwei Vorrichtungen, die tandemartig aneinandergeschaltet sind.

Die rückspülbare Filtervorrichtung hat ein Gehäuse 1, welches eine quer verlaufende Führung 2 für einen als Schieber ausgebildeten Siebträger 3 hat. In diese Führung 2 mündet ein Zuströmkanal 4 für das zu filtrierende Material, insbesondere plastifizierter thermoplastischer Kunststoff, welches Material unter hohem Druck in Richtung des Pfeiles 5 zugeführt wird, etwa von einer Plastifizierschnecke od.dgl. Gleichachsig zum Zuströmkanal 4 führt von der Führung 2 ein Ausströmkanal 6 für filtriertes Material aus dem Gehäuse 1 heraus. Relativ zum Zuströmkanal 4 in Achsrichtung des Siebträgers 3 versetzt führt von der Führung 2 ein Rückspülauslaßkanal 7 aus dem Gehäuse heraus. Der Siebträger 3 hat eine ihn quer zu seiner Längsrichtung durchsetzende Öffnung 8, die von einer mit einer stufenförmigen Absetzung 9 versehenen, bei dieser Ausführungsform kreiszylindrischen, Bohrung gebildet ist. In dieser Öffnung 8 liegt ein Sieb 10, das einlagig oder von einem mehrlagigen Siebpaket gebildet sein kann. Dieses Sieb 10 liegt zwischen zwei Stützlochplatten 11, 12, von denen die im Normalbetrieb abstromseitig angeordnete Stützlochplatte 11 an der Absetzung 9 der Öffnung 8 anliegt und so den vom durch den Zuströmkanal 4 zuströmenden Medium ausgeübten Druck aufnimmt (Fig. 1, 2). Die andere Stützlochpiatte 12 liegt in der Normalbetriebsstellung der Vorrichtung (Fig. 1, 2) am Sieb 10 zustromseitig an, stützt jedoch im Rückspülbetrieb (Fig. 4, 5) das Sieb 10 gegen den beim Rückspülen ausgeübten Druck ab. Um dies zu ermöglichen, ist die Stützlochpiatte 12 mittels eines an ihr mittig angeordneten Steges 13 mit einer Kanalwand 14 verbunden, die im wesentlichen rohrförmig ausgebildet ist und an der Wand der Führung 2 anliegt und entlang dieser Führung 2 gleitend verschiebbar ist. Die Kanalwand 14 hat beiderseits des Steges 13 je zumindest eine Einströmöffnung 15 für rückzuspülendes 3

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Material, das in der Rückspülstellung der Vorrichtung (Fig. 4, 5) durch den von der Kanalwand 14 gebildeten Kanal strömt und aus diesem durch eine Austrittsöffnung 16 austritt, die an den Rückspülauslaßkanal 7 des Gehäuses 1 anschließt, vorzugsweise im wesentlichen dicht. Die Eintrittsöffnungen 15 liegen zentral in der Mitte des kreisförmigen Querschnittes des Siebes 10 und der Stützlochplatten 11,12 und daher auch in der Mitte der Längserstreckung des Steges 13. Der sich in Richtung des Steges 13 erstreckende, von der Kanalwand 14 begrenzte Kanal hat seine Austrittsöffnung 16 hingegen im Bereich des Randes der Öffnung 8. Dieser Randbereich ist zweckmäßig jener, welcher in der Rückspülstellung (Fig. 5) der Vorrichtung von dem Zuströmkanal 4 am weitesten entfernt liegt. Dies hat zur Folge, daß die in Längsrichtung des Siebträgers 3 gemessene Entfernung d der Achsen des Zuströmkanaies 4 und des Rückspülauslaßkanales 7 ein Maximum erreicht, was aus konstruktiven Gründen erwünscht ist und sicherstellt, daß in der Rückspülstellung der Zuströmkanal 4 durch einen ausreichend großen Flächenbereich 17 des Siebträgers 3 dicht abgeschlossen ist. Eine Verbreiterung 18 des Ausströmkanales 6 sorgt jedoch dafür, daß in der Rückspülstellung aus dem Ausströmkanal 6 Rückspülmaterial in die Öffnung 8 eintreten kann. Zugleich sammelt diese Verbreiterung 18 das aus allen Flächenbereichen des Siebes 10 in dessen Normalbetriebsstellung (Fig. 1, 2) zuströmende filtrierte Material und führt es in den Ausströmkanal 6.

Im Normalbetrieb (Fig. 1, 2) strömt somit das zu filtrierende Material in Richtung des Pfeiles 5 durch den Zuströmkanal 4 in Richtung der Pfeile 19 in die Öffnung 8 zur zustromseitigen Seite des Siebes 10. Im Bereich der Mündung des Zuströmkanaies 4 liegt zwar die Kanalwand 14, welche jedoch die Mündung des Zuströmkanaies 4 nur teilweise abdeckt, sodaß das zu filtrierende Material an der Kanalwand 14 vorbei in die Öffnung 8 strömen kann. Nach Passieren des Siebes 10, welches die aus dem zu filtrierenden Material abzuscheidenden Substanzen zurückhält, strömt das Material in Richtung der Pfeile 20 in den Ausströmkanal 6. Die beiden Stützlochplatten 11,12 haben so große Öffnungen, daß der Durchstrom des Materiales nicht behindert wird und im wesentlichen die gesamte Fläche des Siebes 10 wirksam bleibt. Wie erwähnt, nimmt die hiebei abstromseitig angeordnete Stützlochplatte 11 durch ihre Anlage an der Absetzung 9 den Druck des filtrierenden Materiales auf das Sieb 10 auf. Der Rückspülauslaßkanal 7 ist hiebei durch einen ausreichend großen Fiächenbereich 21 des Siebträgers 3 dicht abgeschlossen.

In der Rückspülstellung (Fig. 4, 5) ist der in Richtung des Doppelpfeiles 22 in der Führung 2 verschiebbare Siebträger so weit verschoben, daß der Zuströmkanal 4 durch den Flächenbereich 17 abgeschlossen ist und die Mündung der Austrittsöffnung 16 in im wesentlichen dichte Anlage an den Rückspülauslaßkanal 7 gebracht ist. In dieser Stellung strömt Rückspülmaterial in Richtung der Pfeile 23 aus dem Ausströmkanal 6 in die Öffnung 16 und in im Vergleich zur Normalbetriebsstellung umgekehrter Strömungsrichtung durch das Sieb 10 und die beiden Stützlochplatten 11,12 hindurch. Hiebei werden die sich im Normalbetrieb auf der Zustromseite des Siebes 10 ablagem-den Verunreinigungen vom Sieb 10 abgehoben und zusammen mit dem Rückspülmaterial in Richtung der Pfeile 24 in den Kanal 14 eingeführt. Da die Einströmöffnungen 15 der Kanaiwand 14 im zentralen Mittenbereich des Siebes 10 liegen (gesehen in Axialrichtung desselben), kann das Rückspülmaterial zusammen mit den Verunreinigungen von allen Siebpartien annähernd gleichmäßig abströmen. Das in den von der Kanalwand 14 begrenzten Kanal eingetretene Rückspülmaterial strömt durch diesen Kanal hindurch in den Rückspülauslaßkanal 7 und tritt aus diesem aus dem Gehäuse 1 aus.

Der die Kanalwand 14 an der Stützlochplatte 12 festlegende Steg 13 hat an seinen beiden Enden je eine Ausnehmung 32 oder hier nicht dargestellte Durchbrüche, durch welche die zu beiden Seiten des Steges 13 liegenden Räume der Öffnung 8 miteinander in Verbindung stehen. Dies ist sowohl im Normalbetrieb vorteilhaft, da dieses Merkmal dazu beiträgt, alle Siebpartien gleichmäßig mit zu filtrierendem Material zu beaufschlagen. Aber auch im Rückspülbetrieb wird durch das erwähnte Merkmal sichergestellt, daß Rückspülmaterial gleichmäßig zu den beiden Seiten des Steges 13 gelangen kann.

Die Versorgung des Ausströmkanales 6 mit Rückspülmaterial im Rückspülbetrieb kann auf verschiedene Weisen sichergestellt werden. Beispielsweise kann an den Ausströmkanal 6 ein Vorratsraum angeschlossen sein, der im Normalbetrieb der Vorrichtung mit filtriertem Material gefüllt wird und aus welchem mittels eines Kolben beim Rückspülbetrieb das filtrierte Material in Richtung des Pfeiles 23 zum Sieb 10 gedrückt wird. Eine andere, besonders vorteilhafte Möglich- 4

Claims

AT 407 361 B keit ist in Fig. 6 dargestellt. Dort sind zwei Vorrichtungen im wesentlichen gleicher Bauweise, wie sie in den Fig. 1 bis 5 beschrieben wurden, einander parallel geschaltet. Die beiden Vorrichtungen 25, 26 arbeiten somit im Tandembetrieb, vorzugsweise gleichzeitig, gegebenenfalls jedoch auch alternierend. Beide Vorrichtungen 25, 26 werden von einem gemeinsamen Versorgungskanal 27 5 über Verzweigungsleitungen 28, z.B. von einer Schnecke 29, mit zu filtrierendem Material versorgt. Im Normalbetrieb liefern eine oder beide der Vorrichtungen 25, 26 das filtrierte Material über Leitungen 29 in eine gemeinsame Leitung 30, welche zu einem Werkzeug 31 od.dgl., führt. Im Rückspülbetrieb wird jedoch eine der beiden Vorrichtungen, z.B. die Vorrichtung 26, in die Rückspülstellung nach den Fig. 4 und 5 gebracht. Sobald dies geschehen ist, strömt das filtrierte 10 Material aus der einen Leitung 29 in die andere Leitung 29 und durch diese zur Vorrichtung 26 zurück, welche auf die beschriebene Weise rückgespült wird. Das Rückspülmaterial tritt samt den ausgeschiedenen Verunreinigungen aus der Vorrichtung 26 in Richtung des Pfeiles 32 aus. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil hat, daß alle Partien des Siebes 10 annähernd gleichmäßig rückgespült werden, kann die Rückspülzeit relativ kurz sein, sodaß auch 15 das Rückspülmaterial klein gehalten werden kann und der durch die Rückspülung hervorgerufene Druckabfall am Werkzeug 31 nur kurz währt. Soll das Sieb ausgewechselt werden, so ist dies leicht dadurch möglich, daß der Siebträger 3 aus der Führung 2 so weit in Richtung des Pfeiles 22 ausgefahren wird, daß die in der Öffnung 8 befindlichen Bauteile aus der Öffnung 8 herausgenommen und gereinigt bzw. ausgewechselt 20 werden können. Hiebei ist es von Vorteil, daß die mit der Stützlochplatte 12 verbundene Kanalwand 14 gleichsam einen Handgriff bildet, was das Herausziehen der Stützlochpfatte 12 aus der Öffnung 8 erleichtert. Wie ersichtlich, läßt sich die Erfindung nicht nur auf in Axialrichtung verschiebbare Siebträger 3 anwenden, sondern auch auf solche Siebträger, welche etwa scheibenartig angeordnet und um die 25 Mitte der Scheibe verdrehbar sind. Weiters ist die Erfindung auch anwendbar auf solche Konstruktionen, bei welchen jeweils nur eine Teilfläche des Siebes rückgespült wird, etwa entsprechend der AT 399 313 B. Die Form des Siebes muß nicht kreisförmig sein. Vielmehr bringt die Erfindung auch bei ovalen oder mehreckigen, z.B. viereckigen, Sieben hinsichtlich der Rückspülung wesentliche Vorteile. 30 PATENTANSPRÜCHE: 35 40 45 50 1. Rückspülbare Vorrichtung zum Filtrieren von verunreinigtem, flüssigem bzw. plastifiziertem Material, insbesondere thermoplastischem Kunststoffmaterial, mit einem beidseitig durch Stützlochplatten abgestützten Sieb oder Siebpaket, das in einer Öffnung eines Siebträgers angeordnet ist, der zwischen einer Normalbetriebsstellung und einer Rückspülstellung in einem Gehäuse so verstellbar ist, daß in der Normalbetriebsstellung die Öffnung des Siebträgers im Strömungsweg von einem Zuströmkanal des Gehäuses für unfiltriertes Material zu einem Ausströmkanal des Gehäuses für filtriertes Material liegt, wogegen in der Rückspülstellung die Öffnung im Strömungsweg von dem Ausströmkanal zu einem Rückspülauslaßkanal des Gehäuses liegt, wobei in der Normalbetriebsstellung der Rückspülauslaßkanal durch den Siebträger abgeschlossen ist, wogegen in der Rückspülstellung der Zuströmkanal durch den Siebträger abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der in der Rückspülstellung abstromseitig gelegenen Stützlochplatte (12) eine Kanalwand (14) befestigt ist, deren Einströmöffnung (15) im Mittenbereich der Stützlochplatte (12) liegt und deren Ausströmöffnung (16) in der Rückspülstellung mit dem Rückspülauslaßkanal (7) kommuniziert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalwand (14) zum Randbereich der Öffnung (8) führt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (16) der Kanalwand (14) in der Rückspülstellung an den Rückspülauslaßkanal (7) im wesentlichen dicht anschließt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalwand (14) an einer Wand einer Führung (2) gleitend anliegt, in welcher der Siebträger (3) 5 55 AT 407 361 B verstellbar, insbesondere in seiner Längsrichtung verschiebbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalwand (14) in der Normalbetriebsstellung vor der Mündung des Zuströmkanals (4) in die Öffnung (8) liegt und diese Mündung nur teilweise abdeckt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalwand (14) mittels eines im Mittenbereich der Stützlochplatte (12) liegenden Steges (13) an der Stützlochplatte (12) befestigt ist und beiderseits des Steges (13) je zumindest eine Einströmöffnung (15) hat.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (13) an seinen im Randbereich der Stützlochplatte (12) liegenden Enden je zumindest eine Ausnehmung (32) oder Durchbrechung hat, über welche die zu beiden Seiten des Steges (13) liegenden Räume der Öffnung (8) miteinander in Verbindung stehen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rückspülstellung der Rückspülauslaßkanal (7) in jenem Randbereich der Öffnung (8) liegt, welcher von dem Zuströmkanal (4) am weitesten entfernt liegt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (8) zylindrische Seitenwände hat, sodaß das Sieb (10) bzw. Siebpaket und zumindest die mit der Kanalwand (14) verbundene Stützlochplatte (12) auswechselbar in die Öffnung (8) eingelegt sind. HIEZU 3 BLATT ZEICHNUNGEN 6