DE1134541B - Verfahren und Anordnung zum Abtasten des aus hellen und dunklen Stellen bestehenden Kodetextes von Aufzeichnungstraegern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zum Abtasten des aus hellen und dunklen Stellen eines Kodetextes von Aufzeichnungsträgern mittels vom Kodetext beeinflußten Lichtes, das in elektrische Signale umgewandelt wird.

Eine auf einem Aufzeichnungsträger aufgebrachte Information läßt sich bekanntlich mit Hilfe einer lichtempfindlichen Einrichtung der angegebenen Art, z. B. mit Hilfe von Photozellen, Photowiderständen od. dgl., dadurch in elektrische Signale umformen, daß die auf dem Aufzeichnungsträger in Form eines Kodetextes von hellen und dunklen, z. B. durchsichtigen und undurchsichtigen oder reflektierenden und nicht reflektierenden Flächenteilen aufgebrachte Information in einen auf die lichtempfindliche Einrichtung gerichteten Strahlengang eingeschaltet wird. Der durch diese Lichteinstrahlung in der lichtempfindlichen Einrichtung erzeugte Zustand wird mit einem Grund- oder Normalzustand verglichen. Wenn also z. B. die lichtempfindliche Einrichtung aus einem in einen Stromkreis geschalteten Körper mit von Belichtungsintensität abhängigem Widerstand besteht, wird der unter dem Einfluß der von dem Aufzeichnungsträger kommenden Strahlung veränderte Widerstand mit dem ursprünglich vorliegenden Widerstand verglichen. Das Nächstliegende war es nun, den Normalzustand der lichtempfindlichen Einrichtung so einzustellen, daß man diese entweder bei völliger Dunkelheit hält oder daß man sie einem Licht aussetzt, das normalerweise eine größere Intensität hat, als wenn die hellen oder dunklen Flächen des Aufzeichnungsträgers in seinen Strahlengang gebracht werden. In beiden Fällen werden also durch die hellen und dunklen Stellen des Aufzeichnungsträgers verschieden große, aber gleichsinnige Änderungen des Widerstandes der lichtempfindlichen Einrichtung hervorgerufen. Die Größe der Änderung gegenüber dem Normalzustand hängt für den Fall von durch den Aufzeichnungsträger hindurchgehendem Licht von der optischen Dichte der verschiedenen Flächenteile des Aufzeichnungsträgers ab und ist wesentlich zur Umsetzung der betreffenden Stellen des Aufzeichnungsträgers in elektrische Signale entsprechender Bedeutung.

Bei diesem bekannten Prinzip ist es nicht auszuschließen, daß die lichtempfindliche Einrichtung infolge von Schwankungen in ihr selbst und/oder durch äußere Ursachen fehlerhaft arbeitet. Dies stellt einen schwerwiegenden Nachteil dar, da es erwünscht ist, unabhängig von den vielen möglichen Fehlerquellen richtige elektrische Signale zu bekommen.

Verfahren und Anordnung zum Abtasten

des aus hellen und dunklen Stellen bestehenden Kodetextes von Aufzeichnungsträgern

Anmelder:

Eastman Kodak Company,
Rochester, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Wolf! und H. Bartels, Patentanwälte,
Stuttgart N, Lange Str. 51

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 6. Januar 1956 (Nr. 557 672)

John Charles Koonz, Fort Wayne, Ind. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

Aufgabe der Erfindung ist es, die geschilderten Schwierigkeiten zu überwinden.

Das Verfahren gemäß der Erfindung geht von dem Gedanken aus, daß sich die genannten Schwierigkeiten dadurch überwinden lassen, daß man auf einen Normalzustand bezieht, der nicht oberhalb oder unterhalb der beiden Zustände liegt, die einer durchsichtigen und einer undurchsichtigen Stelle des Aufzeichnungsträgers entsprechen, sondern der zwischen diesen beiden Zuständen liegt, so daß ζ, Β. durch dunkle Stellen positive und durch helle Stellen des Aufzeichnungsträgers negative Signale erzeugt werden. Damit entfällt die Notwendigkeit, die beiden Arten von Signalen nach ihrem Betrag zu unterscheiden.

Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht dementsprechend darin, daß vor und nach dem eigentliehen Abtastvorgang, bei dem das vom Kodetext beeinflußte Licht in an sich bekannter Weise auf die lichtempfindliche Einrichtung einwirkt, die lichtempfindliche Einrichtung von einer vom Kodetext unbeeinflußten Lichtquelle beleuchtet wird, deren Intensität zwischen den Intensitäten des von den hellen und des von den dunklen Kodetextstellen beeinflußten Lichtes liegt.

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Hierdurch ist in vorteilhafter Weise eine weitgehende Ausschaltung von Fehlerquellen bei der Erzeugung von einem optisch abtastbaren Kodetext entsprechenden elektrischen Signalen gewährleistet.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Anordnung zum Durchführen des Verfahrens mit mindestens einer unter einer zweckmäßig periodisch auftretenden Gleichspannung stehenden lichtempfindlichen Einrichtung, deren Lichtempfindlichkeit vorzugsweise in der Abhängigkeit ihres Widerstandes von der Lichtintensität besteht und die dem Kodetext des abzutastenden Aufzeichnungsträgers entsprechende Signale erzeugt. Die Erfindung besteht darin, daß ein erstes Beleuchtungssystem, in dessen Strahlengang sich der gerade abzutastende Aufzeichnungsträger befindet, und ein zweites Beleuchtungssystem mit solchen Intensitäten und in solcher räumlicher Verteilung angeordnet sind, daß die von dem zweiten System auf die lichtempfindliche Einrichtung gestrahlte Intensität etwa in der Mitte zwischen den von dem ersten System durch helle und dunkle Stellen des Aufzeichnungsträgers auf die lichtempfindliche Einrichtung gestrahlten Intensitäten liegt, und daß bewegliche Blenden mit durchsichtigen und undurchsichtigen Flächen in solcher Verteilung vorgesehen sind, daß die lichtempfindliche Einrichtung nur der Strahlung jeweils eines der beiden Beleuchtungssysteme ausgesetzt ist.

Hierbei können zwei umlaufende synchron miteinander angetriebene Blenden vorgesehen sein, die abwechselnd den einen oder anderen Strahlengang unterbrechen.

Die Erfindung ist in der Beschreibung an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigt schematisch vereinfacht

Fig. 1 ein Schaubild einer Ausführungsform, in der getrennte Lichtquellen für jede Seite der lichtempfindlichen Einrichtung verwendet werden,

Fig. 2 eine andere Ausführungsform, in der zur Beleuchtung der beiden Seiten der lichtempfindlichen Einrichtungen die gleiche Lichtquelle verwendet wird,

Fig. 3 eine Schaltung eines einzelnen Photowiderstandes,

Fig. 4 Spannungskurven an dem Ausgang des Photowiderstandes.

Bei der in den Zeichnungen offenbarten Anordnung wird der Lichtstrahl durch einen Aufzeichnungsträger 10 hindurch auf mindestens eine lichtempfindliche Einrichtung gerichtet. Hierzu kann aber genau so gut das Licht verwendet werden, das von einer hellen oder dunklen Fläche reflektiert wird. Unter »lichtempfindlichen Einrichtungen« wird eine Photoröhre, Photozelle oder irgendein Photowiderstand z. B. aus Bleisulfid verstanden. In der dargestellten Einrichtung werden Bleisulfidphotowiderstände verwendet, obgleich andere Typen auch verwendet werden können.

Der in Fig. 1 dargestellte Aufzeichnungsträger 10 besteht aus einem Stück eines photographischen Filmes, das eine längliche Aussparung 11 an einem seiner Enden, eine Fläche 12 mit darauf aufgenommenem Kodetext und eine Dokumentenbildfläche 13 aufweist, auf der eine Anzahl von Schriftstücken photographisch abgebildet ist. Der Kodetext besteht aus quer zum Film verlaufenden Reihen von mehreren hellen und dunklen Kodestellen. Jeder Kodestelle einer Reihe ist je ein Photowiderstand IS zugeordnet. Die Photowiderstände 15 sind entsprechend den Kodestellen einer Reihe in einer Reihe in einem Behälter 16 angeordnet, der mit Öffnungen 17 und 18 versehen ist, die den Zutritt des Lichtes von zwei Seiten zu den Photowiderständen gestatten. Wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, ist jeder der Photowiderstände 15 mit einer Spannungsquelle 20 über einen Widerstand 21 verbunden. Die Spannungsquelle 20 kann Spannungen von sich ändernder Polarität an die Einrichtung 15 abgeben, nämlich eine positive ίο und eine negative Spannung in jedem Arbeitsspiel der Maschine, wie bei A und A' in Fig. 4 dargestellt ist. Da der Ausgang parallel zum Photowiderstand 15 liegt, erzeugt eine helle Stelle der Kodereihe eine Spannung, die von der durch eine dunkle Stelle erzeugten Spannung verschieden ist. Wenn der Widerstand 21 jedes Photowiderstandes 15 im wesentlichen auf einen Mittelwert zwischen dem Widerstandswert einer hellen Stelle und einer dunklen Stelle eingestellt wird, wird für den Zeitraum, in dem der Photowiderstand durch eine dunkle Stelle abgedeckt wird, ein erhöhtes positives Signal B, wie in Fig. 4 dargestellt, erhalten. Entsprechend erhält man durch eine helle Kodestelle ein abfallendes positives Potential, wie es bei C in Fig. 4 dargestellt ist. Diese Verhältnisse setas zen natürlich voraus, daß der Aufzeichnungsträger 10 ein Negativfilm ist und der Kode durch dunkle Stellen dargestellt wird. Die in Fig. 4 gezeigten Impulse B und C können in nachgeschalteten Einrichtungen umgeformt, z. B. differenziert werden. Die Aufzeichnungsträger 10 sind auf einem Transportband 30 über Aussparungen 31 angeordnet. Ein Motor 32 treibt über ein Maltesergetriebe, das in dem Gehäuse 33 angeordnet ist, eine der Rollen oder Zahnräder 34 und treibt so das Transportband 30 absatzweise an. Das Licht einer Lampe 35 beleuchtet durch die Öffnung 17 hindurch die eine Seite der Photowiderstände 15. Der Aufzeichnungsträger 10 wird von Licht durchstrahlt, das von einer Lampe 36 erzeugt und mittels einer Kondensorlinse 37 und einem Spiegel 38 auf ihn gerichtet ist. Der Aufzeichnungsträger 10 wird durch das Transportband 30 in die unter dem Spiegel 38 und in der optischen Achse des Strahlenganges liegende Ablesestellung vorgeschoben. Das Transportband 30 hat daher eine Vorrichtung, um nacheinander Aufzeichnungsträger in und aus der Ablesestation 39 zu bewegen, wo eine nicht gezeichnete Blende angeordnet ist, um die Kodereihen zu bestimmen, die abgetastet werden sollen. Das durch den Aufzeichnungsträger 10 hindurchtretende Licht wird durch einen Spiegel 40 einer Projektionslinse 41 zugeführt, die die hellen Stellen des Kodes durch die Öffnung 18 hindurch auf die entsprechenden Photowiderstände 15 abbildet. Durch ein Filter 45, z. B. ein Filmstück, das zwischen der Lampe 35 und der Öffnung 17 angeordnet ist, kann der Widerstandswert des Photowiderstandes 15 in Übereinstimmung mit der Dichte eines solchen Filters geändert werden. Es wurde festgestellt, daß die besten Ergebnisse erhalten werden, wenn die Dichte des FiI-ters 45 etwa in der Mitte zwischen den Dichten einer hellen und einer dunklen Stelle des Aufzeichnungsträgers 10 liegt. Die Dichte derartiger heller und dunkler Stellen variiert aber in Abhängigkeit von der Art der Aufzeichnungsträger. Wenn z. B. Lochkarten abzulesen sind, werden die Kodeflächen hell und dunkel, weil die Löcher den Durchtritt der vollen Licht-■ stärke erlauben, während an den nicht durchlöcherten Stellen überhaupt kein Licht hindurchtritt. In dem

dargestellten Ausführungsbeispiel läßt jedoch eine helle Fläche nicht so viel Licht hindurchtreten wie ein Loch, und eine dunkle Stelle verhindert nicht vollständig, daß Licht hindurchtritt, wie dies bei einer Lochkarte der Fall ist. Die Helligkeit bzw. die Dunkelheit ändert sich daher mit der Art des Aufzeichnungsträgers; jedoch sind diese Unterschiede nicht groß genug, um die erhaltenen Ergebnisse grundlegend zu ändern.

Der Aufzeichnungsträger 10 kann während des Stillstandes oder während der Bewegung durch die Station 39 abgelesen werden. Eine Blende 50 ist so gesteuert, daß während eines vorbestimmten Zeitraumes in dem Arbeitsspiel der Maschine abgetastet wird, nämlich nur dann, wenn das positive Gleich-Strompotential an die Photowiderstände 15 angelegt ist. Die Blende 50 besteht aus einer durchsichtigen Scheibe 51, die einen undurchsichtigen Sektor 52 aufweist, der so groß ist, daß er den Durchtritt des Lichtes von der Lampe 35 auf die eine Seite der Photowiderstände 15 verhindert, wenn er sich mit der Öffnung 17 deckt. Die Scheibe 51 ist zwischen dem Filter 45 und der Öffnung 17 auf einer Welle 53 befestigt, auf der auch eine undurchsichtige Scheibe 54 befestigt ist, die sich zwischen dem Behälter 16 und der Linse 41 befindet, die mit einem durchsichtigen Sektor 55 versehen ist, der das Abbilden der einzelnen Stellen je einer Reihe des Kodetextes auf die zugeordneten Photowiderstände 15 erlaubt, wenn sich dieser Sektor mit der Öffnung 18 deckt. Die Scheiben

51 und 54 können aus Glas sein, wobei die Sektoren

52 und 55 in geeigneter Weise undurchsichtig bzw. durchsichtig gemacht sind. Der Sektor 52 kann aber auch aus Metallblatt hergestellt sein, das sich von einem auf der Welle 53 befestigten Flansch nach außen erstreckt. Auch kann die Scheibe 54 aus Metall sein und mit einer geeigneten Aussparung 55 versehen sein. Die Sektoren 52 und 55 decken sich, und die Welle 53, die durch einen Riemen 56 von dem Motor 32 angetrieben wird, dreht sich synchron mit der Bewegung des die Aufzeichnungsträger 10 tragenden Bandes 30.

Die Sektoren 52 und 55 sind angeordnet, um die Lichtverhältnisse in den Photowiderständen 15 umzukehren, so daß die in Fig. 4 dargestellten Signale B oder C nur einmal während eines Arbeitsspieles in einem vorbestimmten Zeitraum erhalten werden, währenddessen ein Gleichstrompotential an den Photowiderständen 15 anliegt und ein Aufzeichnungsträger 10 in der Ablesestation 39 stillsteht oder durch sie hindurchbewegt wird. Die Scheibe 51 gestattet also dem Licht der Lampe 35 die Beleuchtung der einen Seite der Photowiderstände 15 durch das Filter 45 hindurch. Diese Beleuchtung durch die Lampe 35 wird nur für den Zeitraum unterbrochen, in dem der Sektor 52 an der Öffnung 17 vorbeibewegt wird. In ähnlicher Weise gestattet die undurchsichtige Scheibe 54 den Lichteinfall auf die Photowiderstände 15 nur während des Zeitraumes, an dem die Öffnung oder der Sektor 55 an der Öffnung 18 vorbeibewegt wird. Da der Widerstandswert der Photowiderstände 15 durch das Filter 45 auf einen Mittelwert zwischen dem einer hellen und einer dunklen Stelle entsprechenden Widerstandswert eingestellt ist, verursacht die durch die Linse 41 auf die Einrichtung abgebildete durchsichtige oder undurchsichtige Kodestelle ein Abfallen oder Anwachsen des Widerstandswertes und damit der Ausgangsspannung. Die Scheiben 51 und 54 werden über einen sie mit dem Motor 32 verbindenden Trieb so angetrieben, daß eine vollständige Umdrehung dieser Scheiben während jedes Arbeitsspieles der Maschine durchgeführt wird, das auch die Bewegung eines Aufzeichnungsträgers 10 in und aus der Ablesestation 39 einschließt. Die dargestellte Blende 50 weist zwar zwei umlaufende Scheiben auf, sie kann aber auch genauso gut mit hin und her gehenden Teilen verwirklicht werden.

Wenn ein Aufzeichnungsträger 10 ein Negativfilm ist, dann sind die Kodestellen in der abzulesenden Reihe dunkel. Dies hat zur Folge, daß nur die positiven Signale verstärkt werden müssen und die negativen Signale, welche von den hellen Stellen zusammen mit den positiven Signalen erhalten werden, unterdrückt werden können. Wenn der Aufzeichnungsträger 10 aus einem Positivfilm besteht, sind die Kodestellen in der abzulesenden Reihe hell und erzeugen ein negatives Signal. Durch Umkehrung der Polarität des an die Photowiderstände 15 angelegten Potentials oder durch Anordnung eines Umkehrschalters 58 parallel zum Ausgang der Photowiderstände wird jedoch auch für helle Stellen ein positives Signal erhalten. Auf diese Weise kann ein Ausgangssignal von der gleichen Polarität von einem Negativoder Positivfilm erhalten werden. Während das negative Signal C normalerweise nicht benutzt wird, da sowohl positive und negative Signale von jeder Kodereihe erhalten werden, können bei Bedarf die zwei Signale für Kontrollzwecke od. dgl. verwendet werden.

In Fig. 2 der Zeichnung ist eine Anordnung gezeichnet, in der eine einzige Lichtquelle 60 zur Beleuchtung von beiden Seiten der lichtempfindlichen Einrichtungen in dem Behälter 16 verwendet wird. Die Anordnung der Elemente ist im wesentlichen die gleiche wie diejenige der Fig. 1, mit der Ausnahme, daß ein Spiegel 61 erforderlich ist, um den Lichtstrahl durch das Filter 45 und die Öffnung 17 hindurch auf die eine Seite der Photowiderstände 15 zu werfen. Die Linsen 37 und 41 und die Spiegel 40 und 41 werden zusammen mit der eine durchsichtige Scheibe 51 und eine undurchsichtige Scheibe 54 enthaltenden Blende 50 in der oben beschriebenen Weise verwendet.

Claims (11)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Abtasten des aus hellen und dunklen Stellen bestehenden Kodetextes von Aufzeichnungsträgern mittels vom Kodetext beeinflußten Lichtes, das von einer lichtempfindlichen Einrichtung in elektrische Signale umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor und nach dem eigentlichen Abtastvorgang, bei dem das vom Kodetext (12) beeinflußte Licht in an sich bekannter Weise auf die lichtempfindliche Einrichtung (15) einwirkt, die lichtempfindliche Einrichtung von einer vom Kodetext unbeeinflußten Lichtquelle (35) beleuchtet wird, deren Intensität zwischen den Intensitäten des von den hellen und des von den dunklen Kodetextstellen beinflußten Lichtes liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe bekannter Antriebsund Synchronisationsmittel

a) die Aufzeichnungsträger (10) absatzweise vorrückend in den Strahlengang eines zur Erzeu-

gung des vom Kodetext (12) beeinflußten Lichts dienenden ersten Beleuchtungssystems (36 bis 38, 40, 41) gebracht werden,

b) periodisch während des Ruhens jedes Aufzeichnungsträgers (10) im Strahlengang des ersten Beleuchtungssystems (36 bis 38, 40, 41) eine Gleichspannung an die lichtempfindliche Einrichtung (15) angelegt wird, die in Abhängigkeit von der Beleuchtung die elektrischen Signale erzeugt, und

c) Blenden (50, 51) in solcher Zeitfolge verstellt werden, daß während des Ruhens jedes Aufzeichnungsträgers (10) im Strahlengang des ersten Beleuchtungssystems (36 bis 38, 40, 41) nur dieses und während der übrigen Zeit nur ein zweites Beleuchtungssystem (35, 45), das das vom Kodetext unbeeinflußte Licht erzeugt, auf die lichtempfindliche Einrichtung (15) einwirkt.

3. Anordnung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 mit mindestens einer unter einer zweckmäßig periodisch auftretenden Gleichspannung stehenden lichtempfindlichen Einrichtung (15), deren Lichtempfindlichkeit vorzugsweise in der Abhängigkeit ihres Widerstandes von der Lichtintensität besteht und die dem Kodetext des abzutastenden Auszeichnungsträgers entsprechende Signale erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Beleuchtungssystem (36 bis 38, 40, 41), in dessen Strahlengang sich der gerade abzutastende Aufzeichnungsträger (10) befindet, und ein zweites Beleuchtungssystem (35, 45) mit solchen Intensitäten und in solcher räumlichen Verteilung angeordnet sind, daß die von dem zweiten System (35, 45) auf die lichtempfindliche Einrichtung (15) gestrahlte Intensität etwa in der Mitte zwischen den von dem ersten System (36 bis 38, 40, 41) durch helle und dunkle Stellen des Aufzeichnungsträgers (10) auf die lichtempfindliche Einrichtung (15) gestrahlten Intensitäten liegt, und daß bewegliche Blenden (50, 51) mit durchsichtigen und undurchsichtigen Flächen in solcher Verteilung vorgesehen sind, daß die lichtempfindliche Einrichtung (15) nur der Strahlung jeweils eines der beiden Beleuchtungssysteme ausgesetzt ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei umlaufende, synchron miteinander angetriebene Blenden, je eine in jedem Strahlengang von den beiden Beleuchtungssystemen (36 bis 38, 40, 41 und 35, 45) zur lichtempfindlichen Einrichtung (15), abwechselnd den einen oder anderen Strahlengang unterbrechen.

5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lichtquelle vorgesehen ist, deren Licht in getrennten Strahlengängen zur lichtempfindlichen Einrichtung geführt wird.

6. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Lichtquellen zur Erzeugung der beiden Strahlengänge vorgesehen sind.

7. Anordnung nach Anspruch 3 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem einen Strahlengang der abzutastende Aufzeichnungsträger (10) geführt wird und in dem zweiten Strahlengang ein Filter (45) eingeschaltet ist, das die Intensität des Lichtes im zweiten Strahlengang auf einen Mittelwert zwischen den Intensitäten des von hellen und dunklen Kodetextstellen beeinflußten Lichtes des ersten Strahlenganges einstellt.

8. Anordnung nach Anspruch?, dadurch gekennzeichnet, daß als lichtempfindliche Einrichtung ein Photowiderstand vorgesehen ist und daß das Filter (45) im zweiten Strahlengang so abgestimmt ist, daß der Widerstandswert der Photowiderstände unter dem Einfluß des zweiten Strahlenganges einen Mittelwert zwischen den Widerstandswerten einnimmt, die sich unter dem Einfluß des ersten Strahlenganges bei der Abtastung heller und dunkler Kodetextstellen ergeben,

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Anzahl der Kodetextstellen in einer Stellenreihe des Aufzeichnungsträgers (10) entsprechende Anzahl von ebenfalls in einer Reihe angeordneten lichtempfindlichen Einrichtungen (15) vorgesehen ist.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitungen (37, 38, 31, 41,18 und 17) der beiden Beleuchtungssysteme (36 und 35) an verschiedenen Seiten der lichtempfindlichen Einrichtung (15) führen.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Blende eine teilweise durchsichtige Scheibe (51, 54) bildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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