DE1074669B

DE1074669B - Transistoroszillatoranordnung zur Erzeugung einer teilnehmereigenen Frequenz zur Identifizierung des rufenden Teilnehmers in Fernsprechanlagen

Info

Publication number: DE1074669B
Application number: DENDAT1074669D
Authority: DE
Inventors: Smoke Rise N. J. Edward Robert Schmidt Rochester N. Y. und Leon Medier Bronx N. Y. Henry Frank Herbig (V. St. A.)
Original assignee: International Standard Electric Corporation, New York, N. Y. (V.St.A.)
Priority date: 1957-01-08
Publication date: 1960-02-04
Also published as: GB777099A; GB879146A

Description

Die Erfindung betrifft eine Transistoroszillatoranördnung zur Erzeugung einer teilnehmereigenen Frequenz für Fernsprechteilnehmerstationen, die an eine Gesellschaftsleitung von Wähl Vermittlungsanlagen mit Identifizierungseinrichtungen angeschlossen sind. Dabei wird die Frequenz der Identifizierungseinrichtung zur Kennzeichnung der jeweils rufenden Station zugeführt. Außerdem sind die Teilnehmerstationen mit einem Nummernschalter zur Herstellung von Fernsprechverbindungen ausgerüstet.

Bei bekannten Teilnehmerstationen dieser Art ist der Nummernschalter galvanisch, der Oszillator induktiv an die gemeinsame Leitung anschaltbar Es sind dazu zwei getrennte Anschlußleitungen erforderlich. Eine derartige Anschaltung besitzt jedoch wesentliche Nachteile, die insbesondere beim Anschluß mehrerer Teilnehmerstellen an die gemeinsame Leitung in. Erscheinung treten. Der induktive: und damit niederohmige Abschluß der Anschluß leitungen macht sich dahingehend bemerkbar, daß sich die Vorspannung zum Betrieb des jeweiligen Transistor-Oszillators mit jedem Anschalten einer weiteren Teilnehmerstelle ändert. Damit ist aber auch eine Verschiebung des Arbeitspunktes (!Instabilität) des Oszillators verbunden. Dies hat wiederum eine unterschiedliche Verstärkung während des Schwingvorganges zur Folge.

Ein weiterer Nachteil der induktiven Ankopplung des Oszillators an die gemeinsame Leitung besteht darin, daß der Einschwingvorgang verhältnismäßig lange dauert. Die Aussendung der teilnehmereigenen Frequenz kann daher dem Rhythmus der von dem Nummernschalter ausgesendeten Wahlimpulse nicht exakt folgen. Nummernwahl- und Kennzeichnungsfrequenz müssen daher bei den bekannten Anord- nungen unabhängig voneinander ausgesandt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden. Es wird dabei von der Tatsache ausgegangen, daß es bei Fernsprechstationen bekannt ist, die zum Betrieb eines Verstärkers oder eines Oszillators notwendige Gleichstromvorspannung über die Teilnehmerleitung der Zentralbatterie zu entnehmen. Bei einer bekannten Anordnung der letztgenannten Art wird diese Betriebsspannung galvanisch dem Transistorverstärker zugeführt. Die abgehenden ⁴^ Sprachfrequenzen werden, wie bei den Anordnungen der erstgenannten Art, vom Verstärkerausgang induktiv der Teilnehmerleitung zugeführt.

Die aus Transistoren bestehende Oszillatoranordnung für Fernsprechteilnehmerstationen ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator mit seinen beiden Ausgangsadern unmittelbar beiderseits an den Nummernscheibenimpulskontakt angeschlossen und unmittelbar an die Teilnehtner-Transistoroszillatoranordnung

zur Erzeugung einer teilnehmereigenen

Frequenz zur Identifizierung des rufenden Teilnehmers in Fernsprechanlagen

Anmelder:

International Standard

Electric Corporation,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 8. Januar 1957

Henry Frank Herbig, Smoke Rise, N. J.,

Edward Robert Schmidt, Rochester, N. Y.,

und Leon Medier, Bronx, N. Y. (V. St. Α.),

sind als Erfinder genannt worden

anschlußleitung anschaltbar ist, über die der Oszillator in an. sich bekannter Weise sowohl mit Gleichstrom gespeist wird als auch einen Kennzeichnungswechselstrom zur Identifizierungseinrichtung aussendet. Durch diese hochohmige Ausbildung des Generators erhält man den Vorteil, daß die Anordnung unabhängig von der Anzahl der angeschalteten Generatoren anderer Stationen ist. Außerdem folgt der Rhythmus der ausgesandten Kennzeichnungsfrequenz genau dem Rhythmus der Gleichstromwählimpulse. Einen besonderen Vorteil stellt es noch dar, daß der Generator ohne Eingriff in die Station noch nachträglich angebaut werden kann.

Die Anschaltung des Oszillators an die Teilnehmerleitung kann bei Fernsprechstationen durch den Gabelumschalter erfolgen. Es ist jedoch auch möglich, diese Anschaltung durch Tasten oder kontaktlose Schalter vorzunehmen. Auch eine ferngesteuerte Anschaltung ist denkbar, wenn beispielsweise die Teilnehmerstelle unbesetzt ist und zur selbsttätigen Überwachung einer Anlage dient.

Der Oszillator ist gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung im Ruhezustand durch den Nummernscheibenimpulskontakt kurzgeschlossen. Während der durch den Impulskontakt hervorgerufenen Unter-

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brechung· dear Tdlnelimerschleife beim Wahlvorgang ist der Oszillator wirksam und sendet zu dieser Zeit den die Teilnehmerstation kennzeichnenden Wechselstrom aus.

Zweckmäßig wird der Oszillatorausgang und damit auch der Abschluß jeder Anschluß leitung zum Teilnehmer hochohmig ausgebildet. Wird darüber hinaus die Vorspannung· einer Widerstandsbrücke in Kombination mit Kondensatoren entnommen, so ist diese Vorspannung unabhängig von der Länge der gemeinsamen Leitung und" unabhängig von der Zahl der Teilnehmerstellen konstant.

Eine Unabhängigkeit des Transistors von der Temperatur wird gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch erreicht, daß die einzelnen Schaltelemente des Oszillators auf den beiden Seiten einer aus Isoliermaterial bestehenden und mit Anschlußklemmen versehenen Anschlußplatte in gedrängter Form angeordnet und zusammen mit den beiden Anschlußleitungen in einer isolierenden Vergußmasse eingeschlossen sind. Werden darüber hinaus die Schaltungselemente des Oszillators vor dem Vergießen mit einem elastischen Überzug versehen, so kann sich die normalerweise auftretende Schrumpfung der Vergußmasse nicht auf die Schaltungselemente auswirken und ein Versagen des Oszillators herbeiführen.

An Hand der Zeichnungen sei die Erfindung nachstehend beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Fernsprechanlage mit einer Gesellschaftsleitung und der Transistoroszillatoranordnung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 zeigt. ein anderes Ausführungsbeispiel für die Transistoroszillatoranordnung;

Fig. 3 zeigt eine Seite der räumlichen Anordnung des Oszillators vor dem Einschließungsvorgang;

Fig. 4 zeigt vergrößert einen Teil der Anordnung gemäß Fig. 3 nach der Einschließung, wobei der Schnitt entlang der Linie 2a geführt ist;

Fig. 5 zeigt eine andere Seite der Anordnung nach dem Einschließungsvorgang;

Fig. 6 zeigt einen Aufriß der Anordnung nach dem Einschließungsvorgang.

An Hand der Fig. 1 sei die Erfindung am Beispiel einer Wählvermittlungsanlage beschrieben, in der an jeder Station einer Gesellschaftsleitung ein Oszillator vorgesehen ist. Dieser Oszillator sendet während der Wahl einen Ton, der zur Identifizierung der rufenden Station in einer Auswerteeinrichtung im zentralen Amt 21 dient, wenn eine Fernverbindung hergestellt werden soll. Eine Gesellschaftsleitung 15 ist gezeigt, an die die Stationen 51 bis SlO angeschlossen sind und die zu einem örtlichen'Amt 16 führt. Das örtliche Amt 16 enthält die Einrichtungen für die Herstellung einer Verbindung zur Leitung 20, die zum zentralen Amt 21 führt. Die Verbindungseinrichtung im Amt 16 enthält einen Übertrager 19, um die Wechselstromsignale zu koppeln. Die Primärwicklung des Übertragers 19 ist aufgetrennt und über Wicklungen eines Relais 17 an Minus bzw. an Erdpotential einer gemeinsamen Speisebatterie für die Gesellschafts- bzw. Fernsprechleitung 15 angelegt. Das Relais 17 ist für die Wechselstromsignale durch einen Kondensator 18 überbrückt.

Die Station 5" 1 enthält die übliche Fernsprechteilnehmereinrichtung, von der nur ein Kontakt 14 des Hakenumschalters und der Nummernscheibenimpulskontakt 13 gezeigt sind: Hinzu kommt ein Oszillator 11, der durch die Leitungen 9 und 10 unmittelbar an . die-beiden Seiten des Impulskontaktes IS angeschlossen ist. Diese Schaltungsart unterscheidet sich von den bekannten Anordnungen dadurch, daß kein Transformator verwendet wird, um den Oszillator an die Fernsprechleitung 15 anzuschalten. Nur zwei Adern dienen dazu, sowohl die Gleichstromversorgung des 5 Oszillator^ sicherzustellen, als auch den abgegebenen Wechselstrom der Leitung zuzuführen.

Wenn die Station S1 in Betrieb ist, so ist normalerweise der Hakenumschalterkontakt 14 geschlossen und der Oszillator durch den Impulskontakt 13 kurzgeschlossen. Während des Wahlvorganges aber wird der Impulskontakt 13 für jeden Wahlimpuls geöffnet. Dadurch wird der Gleichstrom in der Fernsprechleitung 15 in an sich bekannter Weise unterbrochen, um das Relais 17 abfallen und wieder ansprechen zu lassen.

Gleichzeitig sendet der Oszillator 11 während einer jeden Gleichstromunterbrechung ein Wechselstromsignal aus, das über die Fernsprechleitung übertragen wird und über den Übertrager 19 und die anderen Verbindungseinrichtungen im örtlichen Amt 16 sowie

so über die Leitung 20 zum zentralen Amt 21 gelangt. Die Gleichstromimpulse werden im Amt 16 durch Kontakte des Relais 17 und andere nicht dargestellte Einrichtungen umgesetzt und auf die Leitung 20 gegeben. Durch diese Gleichstromimpulse wird in bekannter Weise eine Verbindung zu einer anderen Leitung und einer gewünschten Station aufgebaut. Wenn eine Fernverbindung gewünscht wird, so muß die Verbindung über eine Fernleitung 23 und ein fernes Amt 24 zur gewünschten Leitung 25 hergestellt und die gewünschte Station .SC gerufen werden. Das den rufenden Teilnehmer kennzeichnende Tonsignal wird im zentralen Amt 21 von einer Auswerteeinrichtung 22 aufgenommen. Jede der Stationen Sl bis SlO enthält einen gleichartigen Oszillator, jedoch ist jede Station durch eine besondere im Tonfrequenzbereich liegende Frequenz gekennzeichnet.

Der Oszillator 11 enthält einen Transistor 12 mit einem phasenverschiebenden Netzwerk, das aus den in Reihe geschalteten Kondensatoren Cl, C2 und C3 und den dazu im Nebenschluß liegenden Widerständen Rl₁ R2 und R3 besteht. Die Kondensatoren liegen zwischen dem Kollektor und der Basis des Transistors. Die Widerstände sind mit ihrem einen Anschluß jeweils zwischen die Verbindungspunkte zweier Kondensatoren bzw. eines Kondensators und der Basiselektrode angeschlossen. Die anderen Anschlüsse der Widerstände liegen am Emitter des Transistors.

Der Ausgangswiderstand des Oszillators enthält die Teilwiderstände RLl und RL2, die in Reihe liegen und zwischen den Kollektoranschluß C und die Leitung 9 eingefügt sind. Der Emitteranschluß E ist unmittelbar mit der Leitung 10 verbunden. Zwischen dem Punkt 1 an der Verbindungsstelle der beiden Widerstände RLl und RL2 und den Basisanschluß B ist ein Rückkopplungswiderstand RF eingeschaltet. Um eine genaue Arbeitsweise des Oszillators zu erhalten, ist es erforderlich, einen geeigneten Vorspannungswert einzustellen, die Vorspannung zu stabilisieren und eine ausreichende Verstärkung für die Schwingung zu erhalten. Der Vorspannungswert wird durch die Werte des Widerstands RF und des zwischen Basis und Emitteranschluß liegenden Widerstandes R 3 bestimmt.

Der Oszillator weist viele Vorteile auf. Der große in Reihe mit der Leitung Hegende Widerstand macht Schwankungen der Leitungsimpedanz vernachlässig-■ bar. Auch die Aufladung der Leitung durch den Oszillator ist vernachlässigbar. Der Einschwing-Vorgang des Oszillators erfolgt sehr schnell. Beim

Claims

ι υ /^t coy

5 6

"Einschwingen, entsteht keine induktive Verzögerung, folge von Temperaturänderungen schrumpft oder sich

da kein Transformator oder eine andere Induktivität sonstwie ändert.

verwendet wird. Es ist möglich, entweder die positive Die räumliche Anordnung der einzelnen Schaltoder die negative Seite der Batterie zu erden, indem elemente des Oszillators ist in Fig. 3 bis 6 dargestellt, man einen pnp- oder einen npn-Transistor verwendet. 5 Die einzelnen Schaltelemente sind auf einer Anschluß Der in der Figur dargestellte Transistor 12 ist von platte 42 angeordnet, die längs der einander gegender pnp-Type, und daher ist die positive Klemme der überliegenden Kanten Reihen von Anschlußklemmen Batterie geerdet. aufweist. Diese Anschlußklemmen sind den in der

Das phasenverschiebende Netzwerk kann vier oder Fig. 1 eingezeichneten Schaltpunkten entsprechend

mehr i?C-Glieder haben an Stelle der in der Figur io mit 1 bis 4 bzw. 5 bis 8 beziffert. Die Leitung 9 ist

gezeigten drei Glieder, um die erforderliche Ver- zu den Klemmen 2, 7 und 4 geführt. Der Widerstand

Stärkung in dem Transistor 12 zu vermindern. RL1 ist zwischen die Anschlüsse 1 und 5., der Wider-

Zur Verringerung der Dämpfung im phasenver- stand RF zwischen die Anschlüsse 1 und 6, der

schiebenden Netzwerk können die Werte der Schalt- Widerstands3 zwischen die Anschlüsse2 und 6, der

elemente stufenweise verringert werden, um die Aus- 15 Widerstand R 2 zwischen die Anschlüsse 3 und 7, und

gangs- und Eingangsimpedanzen aneinander anzu- der Widerstand R1 ist zwischen die Anschlüsse 4

passen. und 8 eingefügt.

In der Fig. 2 ist ein Oszillator 26 gezeigt, der in Auf der anderen Seite der Platte ist der Transistor

Form einer Wien-Brücke aufgebaut ist. Dieser Oszil- 12 mit seinem Kollektor an, den Anschluß 5, mit

lator wird genau wie der Oszillator 11 der Fig. 1 über 20 seiner Basis an den Anschluß 6 und mit seinem Emit-

die. beiden Leitungen 9 und 10 angeschlossen. Zwei ter an den Anschluß 2 angeschlossen. Der Konden-

Flächentransistoren 27 und 28 sind direkt gekoppelt. satorCl liegt zwischen den Anschlüssen5 und 8, der

Der Ausgangswiderstand enthält einen gemeinsamen Kondensator C 2 zwischen den Anschlüssen 8 und 3.,

Widerstand 29., der zwischen die Leitung 9 und Lei- der Kondensator C 3 zwischen den Anschlüssen 3

tung30 eingefügt ist. Von der Leitung 30 führt ein 25 und 6 und der Widerstand RL2 zwischen An-

Widerstand31 zum Kollektoranschluß des Ausgangs- sohluß 1 und Leiter 10. Die Kondensatoren und der

transistors 28 und ein Widerstand 32 zum Kollektor Widerstand RL 2 sind dabei entlang den Kanten der

des Eingangstransistörs 27. Ein Widerstands-Konden- Platte angeordnet. Ein Klebestreifen 47 kennzeichnet

sator-Netzwerk, das den Kondensator 33 und den die Frequenz des Oszillators durch Angabe der Fre-

Widerstand34 in Reihenschaltung enthält, liegt zwi- 30 quenz oder auch einer Nummer, z. B. 1, die in einer

sehen dem Kollektoranschluß des Transistors 28 und Tabelle angegeben sein kann. - -

dem Basisanschluß des Transistors 27. Die Parallel- Fig. 3 zeigt eine Ansicht der Anordnung'im offenen

schaltung des Kondensators 35 und des Widerstandes Zustand. Vor dem Einschließungsvorgang wird über

36 liegt zwischen der Basis des Transistors 27 und die Anordnung ein elastischer Überzug aufgebracht,

der gemeinsamen Leitung 10, um Rückkopplungsver- 35 z. B. durch Spritzen. Dieser elastische Überzug kann

Stärkung zu erhalten und die Frequenz zu bestimmen. aus einem Silikongemisch oder anderem passendem

Ein Widerstand 37, der die Ausgangswellenform be- Material bestehen.

einflußt, ist zwischen den Emitter des Transistors 27 Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch die Anordnung, der und die Leitung 10 eingefügt. Ein Widerstand 38, der entlang den Linien 2 a in der Fig. 3 geführt ist. Der zwischen dem Emitter des Transistors 28 und der 40 Transistor 12 ist hier mit einem elastischen Überzug Leitung 10 liegt, begrenzt den Gleichstrom und stellt 43 bedeckt. Die Anordnung ist dann in eine isolierende einen günstigen Wert für die Vorspannung ein. Dieser Ausgußmasse 44 eingebettet, wie in den Fig. 4, 5 Widerstand ist durch einen großen Kondensator 39 und 6 gezeigt ist. Die Leitungen 9 und 10 sind durch überbrückt. Der Kollektoranschluß des Transistors 27 Isolierröhrchen 9' bzw. 10' geschützt und enden in ist mit dem Basisanschluß des Transistor^ 28 verbun- 45 den Anschlüssen 45 bzw. 46. Als Material für das den und außerdem über einen Widerstand 40 an die Einschließen wird ein Epoxydharz verwendet, das gemeinsame Leitung 10 angeschlossen. Der Rück- mit einem Aushärtemittel gemischt ist. Diese kopplungswiderstand 41, der zwischen Leitung 30 und Mischung trocknet bei gewöhnlicher Raumtemperatur dem Basisanschluß des Transistors 27 liegt, dient dazu, je nach dem Mischungsverhältnis in 1 bis 12 Stunden, die Frequenz mit enger Toleranz auf den geforderten 50 Die Preßform oder Gießform ist mit einem Silikon-Wert abzustimmen. Die Leitungen 9 und 10 dienen überzug versehen, um das Loslösen des Isolierteiles wie bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung gleichzeitig von der Form zu erleichtern.

sowohl zur Zuführung der Speisespannung als auch Selbstverständlich kann auch die Technik der ge-

zur Übertragung des Ausgangs Wechselstromes. druckten Schaltungen angewendet werden, um diese

Es ist oft erwünscht, den Oszillator in einer plasti- 55 Oszillatoranordnung maschinell herzustellen. Die gesehen Vergußmasse einzuschließen. Jedoch erzeugt samte Anordnung von Widerständen und Kondendie Schrumpfung des plastischen Materials bei satoren sowie die Verdrahtung kann gedruckt werniederen Temperaturen Veränderungen bzw. Ver- den. Der Transistor wird hinzugefügt und die gesamte formungen im Transistor, die bei einem großen Anordnung sodann mit dem elastischen Spritzüberzug Prozentsatz der Oszillatoren dazu führen, daß sie ver- 60 versehen und dann vergossen,
sagen. Auch sollten beim Vorgang des Einschließens

allzu hohe Temperaturen wegen ihrer nachteiligen Patentansprüche:
Wirkungen auf den Transistor vermieden werden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung 1. Transistoroszillatoranordnung für an eine

wird daher die Oszillatoranordnung mit einem elasti- 65 Gesellschaftsleitung von Wählvermittlungsanlagen

sehen Überzug versehen und dann in eine Mischung mit Identifizierungseinrichtungen angeschlossene,

von x\usgießharz und Aushärtemittel eingeschlossen, mit einem Nummernscheibenkontakt ausgerüstete

das bei Raumtemperaturen aushärtet. Der elastische Fernsprechteilnehmerstationen zur Erzeugung

Überzug verhindert dabei irgendwelche Deforma- einer teilnehmereigenen Frequenz, die der Iden-

tionen beim Transistor, falls das Vergußmaterial in- 7° tifizierungseinrichtung zur Kennzeichnung der

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jeweils rufenden Station zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (11) mit seinen beiden Ausgangsadern (9,10) unmittelbar beiderseits an den Nummernscheibenimpulskontakt (13) angeschlossen und unmittelbar an die Teilnehmeranschlußleitung anschaltbar ist, über die der Oszillator in an sich bekannter Weise sowohl mit Gleichstrom gespeist wird als auch einen Kennzeichnungswechselstrom zur Identifizierungseinrichtung aussendet.
2. Transistoroszillatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Ruhezustand durch den Nummernscheibenimpulskontakt kurzgeschlossene Oszillator während der durch den Impulskontakt hervorgerufenen Unterbrechungen der Fernsprechteilnehmerschleife wirksam ist und in dieser Zeit den die Teilnehmerstation kennzeichnenden Wechselstrom aussendet,
3.Transistoroszillatoranordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in die eine Anschlußleitung eingefügte Ausgangswiderstand des Oszillators einen über dem Wert des Ableitwiderstandes der Fernsprechleitung liegenden Wert besitzt.
4.TransistoroszillatoranordnungnachAnspruchl bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Oszillator ein, aus einer Kondensator-Widerstands-Anordnung bestehendes phasenverschiebendes Netzwerk vorgesehen ist.
5 .Transistoroszillatoranordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das phasenverschiebende Netzwerk einerseits die Reihenschaltung mehrerer Kondensatoren enthält, von denen der erste an den Kollektor und der letzte an die Basis des Transistors angeschlossen ist, und andererseits eine Parallelschaltung mehrerer Widerstände enthält, derart, daß je ein Widerstand mit seinem einen Anschluß zwischen zwei Kondensatoren bzw. zwischen dem letzten Kondensator und der Basis liegt, während die anderen Anschlüsse der Widerstände zum Emitter führen.
o.Transistoroszillatoranordnungnach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente des phasenverschiebenden Netzwerkes einen stufenweise verringerten Wert aufweisen.
7 .Transistoroszillatoranordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator nach Art einer Wien-Brücke aufgebaut ist.
8. Transistoroszillatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen. Schaltelemente des Oszillators auf den beiden Seiten einer aus Isoliermaterial bestehenden und mit Anschlußklemmen versehenen Anschlußplatte in gedrängter Form angeordnet und zusammen mit den beiden Anschlußleitungen in einer isolierenden Vergußmasse eingeschlossen sind.
9 .Transistoroszillatoranordnung-nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Vergießen wenigstens ein Teil der, Schaltelemente mit einem elastischen Überzug versehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 862 917.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

©909 728/125 1.60