DE1052253B - Aufhaengevorrichtung fuer Strahltriebwerke - Google Patents
Aufhaengevorrichtung fuer StrahltriebwerkeInfo
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Description
DEUTSCHES
Die Strahltriebwerke werden gewöhnlich mit der Zelle durch Zapfen verbunden, welche an dem Gehäuse
befestigt und in z. B. mit einem Kugelgelenk versehenen, an der Zelle befestigten Haltern gelagert
sind. Bei der dauernden Vergrößerung der Schubkraft S der Strahltriebwerke, der Fluggeschwindigkeiten und
des Verdichtungsgrades werden die bekannten Befestigungen mittels derartiger an dem Gehäuse der
Triebwerke befestigter Zapfen ungenügend, da die auf die Wand des Gehäuses durch die Zapfen übertragenen
Momente mit der Fluggeschwindigkeit zunehmen, während die Widerstandsfähigkeit des Gehäuses
infolge der entsprechenden Temperaturerhöhung abnimmt.
Ferner ist es für eine gute Luftzufuhr zu dem Strahltriebwerk zweckmäßig, daß der Luftzufuhrkanal
unabhängig von den Dehnungen des Gehäuses, d. h. unabhängig von den Flugbedingungen, um das
Strahltriebwerk herum zentriert bleibt. Ferner ist es zweckmäßig, die Achsabweichungen der Schubdüse
möglichst zu begrenzen, welche ebenfalls durch die Dehnungen entstehen können.
Die Erfindung sieht vor, daß nicht die Zapfen, sondern die Kugelgelenke an der Wand des Gehäuses
eingebaut sind, so das die Kräfte unter Fortfall der frei tragenden Anordnung durch die Zapfen unmittelbar
in die volle Wand geleitet werden, wobei die Dehnung symmetrisch bleibt, so daß der Eingangskanal und der Ausstoßkanal in kaltem oder warmem
Zustand sowie bei allen Zwischentemperaturen zentriert bleiben.
Ferner sieht die Erfindung vor, daß ein oder mehrere Kugelgelenke in Gleitschienen parallel zur Achse
des Strahltriebwerks gleiten können.
Diese Befestigung nach der Erfindung unterscheidet sich somit von der üblichen Befestigung dadurch, daß
die bisher an dem Strahltriebwerk angebrachten Zapfen auf die Zelle und die bisher in von der Zelle
getragenen Käfigen angebrachten Kugelgelenke auf das Strahltriebwerk verlegt sind. Diese umgekehrte
Anordnung der Teile bewirkt insbesondere die Annäherung des Angriffspunktes der Kräfte an die volle
Wand des Gehäuses. Hierdurch werden die ursprünglich von der versetzten Lage des Angriffspunktes der
Kräfte gegenüber der vollen Wand des Gehäuses herrührenden Biegemomente zum Verschwinden gebracht
oder so weit verringert, daß sie vernachlässigt werden können. Die zur Aufnahme der Biegemomente an dem
Gehäuse erforderlichen Verstärkungen können daher fortfallen, was eine wesentliche Gewichtsersparnis bei
dem Antriebsaggregat zur Folge hat.
Die erfindungsgemäße Aufhängevorrichtung gestattet somit, die großen Biegemomente (welche im allgemeinen
für die Widerstandsfähigkeit der Gesamtan-Aufhängevorrichtung
für Strahltriebwerke
für Strahltriebwerke
Anmelder:
Societe Nationale d'Etude et de
Construction de Moteurs d'Aviation,
Paris
Construction de Moteurs d'Aviation,
Paris
Vertreter: Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 43
Hamburg 36, Neuer Wall 43
Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 12. November 1956
Frankreich vom 12. November 1956
Louis Frangois Jumelle1 Paris,
Max Andre Jacques Morel, Choisy-le-Roi, Seine,
Max Andre Jacques Morel, Choisy-le-Roi, Seine,
Paul Joseph Legrand, Clamart, Seine,
und Konrad August Werner Eichholtz, Dammarie-Ies-Lysr Seine-et-Marne (Frankreich),
sind als Erfinder genannt worden
und Konrad August Werner Eichholtz, Dammarie-Ies-Lysr Seine-et-Marne (Frankreich),
sind als Erfinder genannt worden
Ordnung maßgebend sind) auf die Zelle zu übertragen, welche eine verhältnismäßig geringe Temperatur hat;
sie werden also nicht, wie bei den bekannten Anordnungen, auf das Gehäuse aus einer Leichtlegierung
oder Ultraleichtlegierung geleitet, dessen Temperatur um so höher ist, je größer der Verdichtungsgrad und
die Fluggeschwindigkeiten sind.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung gestattet ferner die Vergrößerung des Trägheitsmoments der
Aufhängerahmen der Zeile infolge der möglichen Vergrößerung der Höhe des Steges dieser Rahmen, und
zwar gerade an der Angriffsstelle dieser Kräfte und Momente.
Die Erfindung ist unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.
Fig. 1 ist eine schaubildliche schematische Ansicht eines erfindungsgemäß aufgehängten Strahltriebwerks
;
Fig. 2 ist ein Schnitt eines in die volle Wand eines Gehäuses eingebauten Halters mit Gelenkkugel;
Fig. 3 und 4 zeigen eine Gelenkkugel, welche in Gleitschienen eine Translationsbewegung in der
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Längsrichtung ausführen kann, wobei Fig. 3 ein Schnitt längs der Linie III-III der Fig. 4 und Fig. 4
ein Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 3 ist;
Fig. 5 zeigt eine Vorrichtung, welche bei gewissen Einbaufällen den Zapfen während der Anbringung
des Strahltriebwerks an Ort und Stelle hält.
Fig. 6 zeigt eine besondere Befestigungsart des Zapfens und der Gelenkkugel, welche in gewissen
Fällen die Übertragung radialer Kräfte gestattet;
Fig. 7 ist eine schaubildliche Ansicht einer zusätzlichen Aufhängung bekannter Bauart;
Fig. 8 ist eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht, welche eine andere Anordnung der Aufhängeglieder
des Strahltriebwerks zeigt;
Fig. 9 ist ein schematischer Querschnitt, welcher die Aufhängung dieses Strahltriebwerks an der Zelle
zeigt;
Fig. 10 und Ii sind den Ansichten der Fig. 9 bzw. 8 entsprechende Ansichten einer anderen Ausführungsform
;
Fig. 12 ist eine schaubildliche Ansicht einer weiteren Abwandlung.
Bei der Ausführungsform der Fig. 1 ist das Strahltriebwerk durch zwei seitliche Halterl mit Kugelgelenk
aufgehängt, welche an den Enden eines in der Nähe des Schwerpunkts des Triebwerks liegenden
waagerechten Durchmessers vorgesehen sind. Ein dritter, ebenfalls mit einem Kugelgelenk versehener
Halter 2 ist an dem oberen oder unteren Teil des Strahltriebwerks in der durch die Halter 1 gehenden
Ouerebene vorgesehen, wobei dieses letztere Kugelgelenk in einer zu der Längsachse des Strahltriebwerks
parallelen Richtung gleiten kann.
Die Einzelheiten dieser beiden Halterarten sind auf Fig. 2 sowie 3 und 4 in größerem Maßstab dargestellt.
Die Fig. 2 zeigt im Schnitt ein seitliches Kugelgelenk 1, welches in ein an die volle Wand des Gehäuses
angeformtes Lager eingesetzt ist. Der Käfig 3 der eigentlichen Gelenkkugel 4 ist an dem Gehäuse 5
durch Schrauben 6 befestigt. Die Gelenkkugel 4 enthält eine axiale Bohrung 7 zur Aufnahme eines gestrichelt
dargestellten an der nicht dargestellten Zelle befestigten Zapfens 8, wobei der Bohrung 7 eine radiale
Stellung mittels einer Feder 9 gegeben wird, welche sich auf dem Gehäuse 5 abstützt und auf die
Gelenkkugel 4 einwirkt, damit diese Bohrung eine den Zusammenbau erleichternde Stellung einnimmt.
Der obere oder untere auf Fig. 3 und 4 dargestellte Halter 2 enthält eine Gelenkkugel 10, welche in einem
Käfig 11 angeordnet ist, welcher eine zylindrische Form hat, aber mit zwei gegenüberliegenden Abflachungen
12 versehen ist, so daß er zwischen Führungen 13 gleiten kann, welche mit einem Halter 14
starr verbunden sind, welcher zu seiner Befestigung an dem Gehäuse des Strahltriebwerks mit Löchern 15
versehen ist.
Der Einbau des Strahltriebwerks erfolgt dadurch, daß die Zapfen 8 sowohl bei den seitlichen Kugelgelenken
1 als auch bei dem oberen oder unteren Kugelgelenk mit Gleitschiene 2 von außen nach innen
eingeschoben werden.
Wenn es sich bei dem Einbau des Strahltriebwerks in die Zelle infolge der Ausbildung desselben (z. B.
bei der Anordnung von zwei Strahltriebwerken nebeneinander) als schwierig erweist, den Zapfen von außen
nach innen einzuschieben, kann das Strahltriebwerk so an die Zelle angesetzt werden, daß die Zapfen in
den Gelenkkugeln gehalten werden, worauf sie von innen in Richtung auf die Zelle vorgeschoben werden.
Fig. 5 zeigt eine Ausbildung, welche den Zapfen
während der Anbringung des Strahltriebwerks an Ort und Stelle hält. Der in der Bohrung 7 zentrierte
Zapfen 8 wird durch eine Kugel 16 festgehalten, welche durch eine Feder 17 in eine am Umfang des
Halters 19 des Zapfens angebrachte Nut 18 gedrückt wird.
Nach der Anbringung des Strahltriebwerks wird der Halter 19 von der Verriegelungskugel 16 freigemacht,
und der Halter wird an der Zelle befestigt,
ίο nachdem er von der Gelenkkugel so weit zurückgezogen wurde, daß diese frei spielen kann, wobei die
Länge des Zapfens 8 entsprechend dieser Rückwärtsbewegung bemessen ist.
Man kann auch den Zapfen während der Anbrin-
1S gung des Strahltriebwerks durch einen am Boden des Lagers der Gelenkkugel befestigten Magneten an Ort
und Stelle halten.
Fig. 6 zeigt beispielshalber eine Vorrichtung zur radialen Befestigung der Gelenkkugel und ihres Zapfens.
Für diese Ausbildung ist weiter unten ein Anwendungsbeispiel angegeben. Ein sich gegen die
Innenfläche der Gelenkkugel legender Anschlag 20 ist in einer Bohrung 22 des Zapfens durch einen mit
einem Gewindeloch versehenen Ansatz 23 zentriert.
Ein auf einer Seite mit einem Gewinde und auf der anderen Seite mit einer Schulter 25 versehener Bolzen
24 ist in das Gewindeloch des Ansatzes 23 eingeschraubt, bis die Schulter 25 sich gegen die Innenfläche
des Halters 26 des Zapfens 27 legt. Eine nicht dargestellte Vorrichtung verhindert die Drehung des
Anschlags 20 während des Einschraubens des Gewindebolzens und ermöglicht so das Festziehen.
Die Aufhängung der Fig. 1 arbeitet folgendermaßen:
Die beiden seitlichen Kugelgelenke Ij welche auf der gleichen Querachse liegen, gestatten, von der vollen
Wand des Gehäuses auf die Zelle die von dem Schub und den Längsbeschleunigungen herrührenden
axialen Kräfte und die von dem Gewicht des Strahltriebwerks herrührenden lotrechten Kräfte zu übertragen.
Außerdem nehmen diese Kugelgelenke differential die Momente um die Längs- und die Hochachse
auf. Sie bleiben wirkungslos für Momente um die durch ihre Zapfen gehende Querachse. Ferner sind
die Zapfen so vorgesehen, daß sie ein genügendes Spiel zwischen ihren Schultern und der Stützfläche
der Gelenkkugel lassen, um die freie Dehnung des Gehäuses auf beiden Seiten zu ermöglichen. Die seitlichen
Kugelgelenke 1 können daher nicht mehr zu der gemeinsamen Achse parallele Kräfte übertragen,
welche von Ouergierbeschleunigungen herrühren, z. B. in einer Kurve.
Diese letzteren Kräfte werden von dem oberen oder unteren Kugelgelenk mit Gleitschinen 2 aufgenommen,
welches sie in Form von Schubkräften auf die volle Wand des Gehäuses überträgt. Dieses gleitende
Kugelgelenk kann durch eine Kuppelstange mit Kugelgelenk ersetzt werden, deren Achse möglichst nahe
an der oberen Befestigungsplatte 14 liegt.
Das Strahltriebwerk muß nun noch in der durch die Kugelgelenke 1 gehenden waagerechten Achse festgelegt
werden. Hierfür wird eine übliche Aufhängung mit einer Kuppelstange 28 regelbarer Länge (siehe
Fig. 7) benutzt, weiche an ihren Enden einerseits an der Zelle und andererseits an dem Strahltriebwerk
hinter oder vor der Querebene durch die Kugelgelenke 1, 2 angelenkt ist.
Die obige Aufhängevorrichtung ist insbesondere für den Einbau eines einzigen Strahltriebwerks geeignet,
oder allgemeiner für jede Anordnung, welche die
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gleichen Einbaubedingungen wie ein einziges Strahltriebwerk ergibt.
Bei in Gondeln aufgehängten Strahltriebwerken ist es häufig hinsichtlich des Gewichts und des Platzbedarfs
unzweckmäßig, die Längskräfte an seitlichen Haltern abzufangen. Da die Geschwindigkeiten und
Belastungsfaktoren derartiger Flugzeuge (Handelsflugzeuge oder Bombenflugzeuge) im allgemeinen kleiner
als bei mit dem gleichen Strahltriebwerk versehenen Jagdflugzeugen sind, kann zweckmäßig die auf
Fig. 8 und 9 dargestellte Anordnung benutzt werden.
Diese Aufhängung enthält zwei Kugelgelenke mit seitlichen Gleitschienen 2 zur Übertragung der von
dem Gewicht des Strahltriebwerks herrührenden Kräfte bei lotrechten Beschleunigungen auf das Gehäuse, und
ein oberes Kugelgelenk 1, welches auf das Gehäuse die von der Schubkraft des Strahltriebwerks und den
Längsbeschleunigungen herrührenden Kräfte und die von seitlichen Gierbeschleunigungen (z. B. in einer
Kurve) herrührenden Kräfte überträgt.
Die \rerteilung der Kräfte in einer Ebene senkrecht zur Triebwerkachse ist also folgende: die axialen und
die seitlichen Kräfte werden von dem oberen Kugelgelenk 1 aufgenommen, während die lotrechten Kräfte
von den seitlichen Kugelgelenken 2 aufgenommen werden, welche außerdem differential die Momente
um die Längsachse aufnehmen.
Es verbleibt noch die Aufnahme der Momente um die Quer- und die Hochachse. Hierfür besteht beispielshalber
eine Vorrichtung aus zwei Kuppelstangen 28a-28b, welche an dem Strahltriebwerk in einer
Ebene angelenkt sind, welche hinter der die Hauptaufhängung 1, 2 enthaltenden liegt, wobei die Aufteilung
dieser seitlichen und lotrechten Momente folgendermaßen erfolgt: Die Kuppelstange 28a- übernimmt
die von der Verlagerung des Schwerpunkts des Strahltriebwerks in bezug auf die Aufhängung 2 bei lotrechten
Beschleunigungen herrührenden lotrechten Belastungen, während die Kuppelstange 28& die
Kräfte aufnimmt, welche von der Verlagerung des Schwerpunkts in bezug auf die seitlichen Beschleunigungen
herrühren.
Die beiden Gelenkpunkte der Kuppelstange können entsprechend der Einbauart oder der Form des Tragwerks
nach dem Vorderende des Strahltriebwerks verlegt werden, wie dies gestrichelt bei 28'a-28'& dargestellt
ist. Diese Kuppelstangen können übrigens durch eine Zentrierung des Einlaßgehäuses in der
Abschlußhaube des Luftzufuhrkanals ersetzt werden, was eine bevorzugte Lösung darstellt.
Falls Strahltriebwerke seitlich an dem Rumpf befestigt oder auch paarweise in aufgehängten Gondeln
angeordnet sind (z. B. vier oder acht Strahltriebwerke in Gondeln mit zwei Zwillingsstrahltriebwerken),
sind die Vorrichtungen zur Aufnahme der Kräfte auf der Außenseite im allgemeinen sehr schwer
und sehr sperrig. Bei Anstellung der gleichen Überlegungen wie bei den in Gondeln aufgehängten Strahltriebwerken
(Fig. 8 und 9) kann man zweckmäßig die auf Fig. 10 und 11 dargestellte Anordnung benutzen.
Diese Aufhängung umfaßt je ein rechts oder links liegendes Kugelgelenk 1 mit waagerechter Achse und
zwei gleitende Kugelgelenke 2 mit lotrechter Achse an dem oberen und dem unteren Teil des Gehäuses.
Das Kugelgelenk 1 (welches die unter Bezugnahme auf Fig. 2 dargestellte Bauart aufweist), ist seitlich
in den zentralen Kanal 5 auf der Innenseite eingebaut und nimmt allein die axialen und lotrechten
Kräfte auf, während das obere und das untere Kugel-
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gelenk 2 mit Gleitschienen 11 zusammenwirken und die seitlichen Kräfte aufnehmen.
Die Aufnahme der Kräfte ist also folgende: Die axialen und lotrechten Kräfte werden durch das seitliehe
innere Kugelgelenk übertragen, die seitlichen Kräfte werden durch das obere Kugelgelenk und das
untere Kugelgelenk übertragen, die Schlingermomente werden differential durch das obere und das untere
Kugelgelenk übertragen,
"■ο Wenn keine Befestigungspunkte an dem unteren Teil des zentralen Gehäuses vorgesehen werden können, erfolgt die Aufhängung ausschließlich durch das obere gleitende Kugelgelenk 2 und durch das seitliche Kugelgelenk 1, welches an seinem Zapfen 8 in der unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschriebenen Weise festgelegt wird.
"■ο Wenn keine Befestigungspunkte an dem unteren Teil des zentralen Gehäuses vorgesehen werden können, erfolgt die Aufhängung ausschließlich durch das obere gleitende Kugelgelenk 2 und durch das seitliche Kugelgelenk 1, welches an seinem Zapfen 8 in der unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschriebenen Weise festgelegt wird.
Die Kräfte verteilen sich dann in einer Ebene senkrecht zur Triebwerkachse folgendermaßen: Die
axialen und lotrechten Kräfte werden durch das seitliehe innere Kugelgelenk übertragen, die seitlichen
Kräfte werden durch das obere und das seitliche Kugelgelenk übertragen, und die Schlingermomente
werden dann differential durch das obere Kugelgelenk und das seitliche Kugelgelenk übertragen.
Bei diesen beiden letzteren Einbauarten, bei welchen das Strahltriebwerk seitlich an dem Rumpf entweder durch drei Befestigungspunkte an dem zentralen Gehäuse (ein seitliches inneres Kugelgelenk 1 und ein oberes und ein unteres gleitendes Kugelgelenk 2) oder durch nur zwei Befestigungspunkte (ein seitliches inneres an seinem Zapfen festgelegtes Kugelgelenk und ein einziges gleitendes Kugelgelenk 2 an dem oberen Teil) aufgehängt ist, bleiben noch die lotrechten und seitlichen Kräfte vor und hinter der Hauptaufhängebene aufzunehmen.
Bei diesen beiden letzteren Einbauarten, bei welchen das Strahltriebwerk seitlich an dem Rumpf entweder durch drei Befestigungspunkte an dem zentralen Gehäuse (ein seitliches inneres Kugelgelenk 1 und ein oberes und ein unteres gleitendes Kugelgelenk 2) oder durch nur zwei Befestigungspunkte (ein seitliches inneres an seinem Zapfen festgelegtes Kugelgelenk und ein einziges gleitendes Kugelgelenk 2 an dem oberen Teil) aufgehängt ist, bleiben noch die lotrechten und seitlichen Kräfte vor und hinter der Hauptaufhängebene aufzunehmen.
Wie bei der Ausführungsform der Fig. 8 gestatten z.wei rückwärtige Kuppel stangen 28a, 28& bei der
ersten Einbauart die Aufnahme der von der Verlagerung des Schwerpunkts des Strahltriebwerks in bezug
auf die Hauptaufhängung 2 bei lotrechten Beschleunigungen herrührenden lotrechten Belastungen, und bei
der zweiten Einbauart die von der Verlagerung des Schwerpunkts in bezug auf die Hauptaufhängung 1
bei seitlichen Beschleunigungen herrührenden Kräfte. Die beiden Gelenkpunkte der Kuppelstangen können
nach vorn nach 28'a, 28'& verlegt werden, oder diese Kuppelstangen können durch eine Zentrierung des
Einlaßgehäuses des Strahltriebwerks in dem Endteil des Luftzufuhrkanals des Flugzeugs ersetzt werden.
Schließlich zeigt die Fig. 12 eine Abwandlung, bei welcher die drei Hauptkugelgelenke auf Gleitschienen
angebracht sind. Hierbei übertragen die beiden seitlichen Kugelgelenke auf das Gehäuse die von dem
Gewicht des Strahltriebwerks bei lotrechten Beschleunigungen herrührenden Kräfte, während das dritte
Kugelgelenk auf das Gehäuse die von dem Gewicht des Strahltriebwerks bei seitlichen Beschleunigungen
(z. B. bei einer Kurve) herrührenden Kräfte überträgt.
Eine in der waagerechten Ebene liegende rückwärtige Kuppelstange 28b gestattet die Aufnahme der
von der Verlagerung des Schwerpunkts in bezug auf die Hauptaufhängung bei seitlichen Beschleunigungen
herrührenden Kräfte.
Ein mit einem Schwenkzapfen versehener, in einer lotrechten Ebene an dem Vorderende des Strahltriebwerks (oben oder unten) angebrachter Halter 29 gestattet die Übertragung der von der Verlagerung des Schwerpunkts des Strahltriebwerks in bezug auf die Hauptaufhängung bei lotrechten Beschleunigungen
Ein mit einem Schwenkzapfen versehener, in einer lotrechten Ebene an dem Vorderende des Strahltriebwerks (oben oder unten) angebrachter Halter 29 gestattet die Übertragung der von der Verlagerung des Schwerpunkts des Strahltriebwerks in bezug auf die Hauptaufhängung bei lotrechten Beschleunigungen
Claims (7)
1. Vorrichtung zur Aufhängung eines Strahltriebwerks an mehreren, vorzugsweise drei, in
einer dem Schwerpunkt des Strahltriebwerks benachbarten Ebene IiegenidenPunkten mit Hilfe von
Haltern aus je einem in einem Kugelgelenk gelagerten Zapfen, die Kräfte tangential zu der Gehäusewand
'des Strahltriebwerks aufnehmen können, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (8)
an der Zelle befestigt sind, während die Kugelgelenke (1,2) an der Wand des Gehäuses angebracht
sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Kugelgelenke
(10) an Gleitschienen (11) angebracht sind und parallel zu der Achse des Strahltriebwerks gleiten
können.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kugelgelenke
(1) an den Enden eines Durchmessers angeordnet sind, während ein drittes (2) um 90°
gegen diese versetzt angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche-1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein
oder mehrere z. B. durch eine Kuppelstange (Fig. 7) gebildete gelenkige Befestigungsglieder
vor oder hinter der Ebene der Kugelgeleniie vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptaufhängung
durch eine Zentrierung des Einlaßgehäuses des Strahltriebwerks in dem Luftzufuhrkanal
des Flugzeugs vervollständigt wird (Fig. 1).
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
© 809 768/64 2.
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FR1052253X | 1956-11-12 |
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GB (1) | GB866018A (de) |
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