DE1136844B - Tonarmfuehrung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

H32736IXa/42g

ANMELDETAG: 19. MARZ 1958

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABEDER
AUSLEGESCHRIFT: 20. SEPTEMBER 1962

Die Erfindung betrifft eine Tonarmführung für Plattenspieler, bei welcher das von dem schwenkbaren Tonarm getragene Abtastelement durch einen zusätzlichen Schwenkarm stets auf einer durch den Mittelpunkt der Schallplatte gehenden Kreisbahn geführt und dabei durch den Tonram in jedem Abtastpunkt tangential zur Schallrille ausgerichtet wird.

Die beiden kreisrunden und im unbesprochenen Zustand vollständig ebenen Seitenflächen der Schallplatten werden zwar bei der Tonaufnahme mit großer Genauigkeit und Sorgfalt mit den Schallrillen versehen, aber bei der Tonwiedergabe vollzieht sich die Abtastung dieser Schallrillen unter ungünstigen Bedingungen, welche nicht nur die Wiedergabe der Tonaufzeichnungen verschlechtern, sondern auch die Abnutzung der Schallplatten und des Abtaststiftes mit diamant- oder saphirharter Spitze beschleunigen.

Bei den üblichen Ausführungen von Plattenspielern mit einer Verschwenkung des Tonarmes um eine senkrechte Achse, die nicht mit der Drehachse der Schallplatte zusammenfällt, ist die Mittellinie des Abtastelements nicht tangential zu den Schallrillen ausgerichtet, deshalb ist der Tonarm mit einer leichten Krümmung in kurzem Abstand von seinem den Abtaststift tragenden Ende versehen, eine Maßnahme, die nur unvollkommen der fehlerhaften Führung des Tonabnehmerstiftes längs der Schallrillen entgegenwirkt, die durch die Anordnung der lotrechten Drehachse des Tonarmes außerhalb der Schallplatte bedingt ist. Es sind Einrichtungen bekanntgeworden, welche dieses unrichtige Spuren des Abtaststiftes in den Schallrillen durch eine besondere Ausbildung und Lenkung des Tonarmes vermeiden.

Bei einer dieser Einrichtungen ist zur Berichtigung des Spurens des Abtaststiftes in den Schallrillen der Tonarm mit seinem freien Ende in einem Gleitlager geführt und für die Bahn des Stiftes ein durch den Mittelpunkt der Schallplatte und einen weiteren festen Punkt gehender Kreis vorgesehen, was aber nicht zur Erzielung einer einwandfreien tangentialen Ausrichtung der Mittellinie des Abtastelements zu den Schallrillen genügt, da dem bei dieser Einrichtung nicht durch eine entsprechende Wahl des Mittelpunktes des die Plattenmitte und den festen Punkt enthaltenden Kreises Rechnung getragen ist. Bei einer weiteren bekannten Einrichtung wird ein Tonarm verwendet, bei dem der Ablesekopf dauernd zu sich selbst parallel bleibt und der um einen außerhalb des Plattentellers liegenden festen Zapfen schwenkbar ist, womit aber ebenfalls noch nicht eine tangentiale Ausrichtung der Mittellinie des Abtastelements zu den Schallrillen erreicht ist.

Tonarmführung

Anmelder:

Marcel Herve, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. Dipl. oec. publ. D. Lewinsky, Patentanwalt, München-Pasing, Agnes-Bernauer-Str. 202

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 20. März und 26. April 1957
(Nr. 734 435 und Nr. 737 259)

Marcel Herve, Paris,
ist als Erfinder genannt worden

Zum Stande der Technik der Tonarmführung bei

as Plattenspielern gehört auch die Erzielung der Abtaststiftführung in der Mitte der Schallrillen einerseits durch eine Parallelogrammführung und andererseits noch durch eine als Nutenführung ausgebildete zweite Führung, welche während der Tonwiedergabe den Abstand des Stiftes vom festen Lager des Tonarmes verändert. Diese Tonarmsteuerung erreicht zwar rein kinematisch die beabsichtigte Stiftführung, ist aber in ihrer ganzen Bauart infolge der Verwendung nicht nur eines Parallelogrammlenkers, sondern auch von nockenartig ausgebildeten Gleitschienen sehr umständlich und auch unbequem in der Handhabung, und der Antrieb ihrer beweglichen Teile durch den Abtaststift verlangt die Überwindung eines erheblichen Widerstandsmomentes.

Man hat auch schon eine einfache Geradführung des Ablesekopfes von Plattenspielern vorgeschlagen, welche den Abtaststift veranlaß, einem Radius der Schallplatte zu folgen. Theoretisch ist dies zwar die beste Lösung des Problems der einwandfreien Nadelführung, aber die praktische Verwirklichung dieser Problemlösung ist in keiner Weise einfach und verlangt die Anwendung von sehr genau arbeitenden mechanischen Bewegungsübertragungsgliedern zur Verringerung der Reibungen zwischen den Führungsstangen und dem beweglichen Ablesekopf. Ohne diese besonderen Vorsichtsmaßnahmen tritt eine Versteifung und Verblockung des beweglichen Teiles auf.

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Die Erfindung will diese Einrichtungen verbessern. reicht, daß der mit seinem einen Ende an dem festen Sie erreicht dies dadurch, daß erfindungsgemäß ein in Punkt O angelenkte Tonarm OA an seinem anderen an sich bekannter Weise den Tonarm mit seinem Ende ebenfalls gelenkig mit einem kurzen Arm eg freien Ende verschiebbar führendes Gleitlager auf verbunden ist, der in seiner Mitte den Abtaststift dem Schnittpunkt des von dem Zusatzarm beschrie- 5 trägt. Die in gestrichelten Linien wiedergegebene benen Kreises mit der durch den Mittelpunkt dieses Sehne AB des um den Punkt O als Mittelpunkt geKreises und den Mittelpunkt der Schallplatte gehen- schlagenen, durch die Punkte B und C gehenden den Graden oder einem dazu geometrisch ähnlich ge- Halbkreises ist gemäß Fig. 5 nicht wie in Fig. 1 bis 4 legenen Punkt dieser Graden vorgesehen ist. durch einen um den Punkt B schwenkbaren Arm ver-

Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung io körpert, sondern auf den kurzen Arm eg beschränkt,

in mehreren Ausführungsbeispielen. Es bedeutet Damit dieser mit dem Abtaststift tangential zu den

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Tonarm- Schallrillen bleibt, wird er parallel zur Seite ab des

führung mit Hilfsarm, dem Dreieck ABC ähnlichen Dreiecks abc geführt.

Fig. 2, 3 und 4 eine praktische Ausführung einer Diese ständige Aufrechterhaltung der Parallelität

solchen Tonarmführung, 15 des Armes eg und des Armes ab wird nach Fig. 5 da-

Fig. 5 eine Tonarmführung mit Parallelogramm, durch gewährleistet, daß die Bewegung zwischen den

Fig. 6 eine Kupplung der Führung durch Zahn- beiden gleich langen Armen eg und df mit Hilfe von

stange, zwei Lenkern de und ig oder auch mittels nur eines

Fig. 7 eine Kupplung durch Kegelräder, Lenkers übertragen wird, so daß die Punkte d, e, f, g

Fig. 8 eine weitere Ausführungsform schematisch, ao die Ecken einer bekannten Parallelogrammführung

Fig. 9 wie Fig. 8 in Aufsicht, bilden.

Fig. 10 wie Fig. 10 im Seitenschnitt. Wie Fig. 6 in Abänderung von Fig. 5 zeigt, kann

Fig. 1 zeigt die geometrischen Lagebeziehungen, die Bewegungsübertragung zwischen den kurzen auf Grund deren es gelingt, das Abtastelement eines Armen eg und dg auch durch eine Zahnstange K erPlattenspielers tangential zu den Schallrillen der 25 folgen, die im Eingriff mit zwei gleichen Ritzeln^ Schallplatte zu führen. Der Abtastkopf ist an einem und α ist, die an den Armen eg und df angebracht Arm AB angebracht, der an seinem senkrecht über sind. Die Zahnstange K kann auch durch eine über dem Abtaststift liegenden Ende A mit einem zusatz- Zahnräder laufende Kette oder einen zwei Riemenlichen Arm AO gelenkig verbunden ist, welcher um scheiben verbindenden Riemen ersetzt werden. Ferner den Punkt O schwenkbar ist, der ebenso wie der 30 können an Stelle der in Fig. 6 vorgesehenen Stirn-Drehpunkt B des Armes AB durch einen Abstand Zahnräder gemäß Fig. 7 auch Kegelräder^ und a von dem Mittelpunkt C der kreisrunden Schallplatte verwendet werden, die dauernd im Eingriff mit zwei getrennt ist. Wie ersichtlich, zwingt der Arm OA den gleichen Kegelrädern A' und d sind, die auf der im Punkte befindlichen Abtaststift dazu, einen Kreis gleichen WelleR sitzen.

um den Punkt O zu beschreiben. Seine Lage auf der 35 Wie ersichtlich, ist den Ausführungsbeispielen der

Geraden BC ist so gewählt, daß er durch die Fig. 1 bis 7 der Gedanke gemeinsam, die geome-

Punkte JS und C geht. trischen Gegebenheiten eines in einen Halbkreis ein-

Die Punktet, B, C und O können in der Dreh- geschriebenen rechtwinkligen Dreiecks dazu auszuebene der Schallplatte oder in einer dazu parallelen nutzen, um unter Verlegung des einen Hypotenusen-Ebene liegen. Der Arm A, B welcher den einen 40 endes in den Schallplattenmittelpunkt zu erreichen, Schenkel des rechten Winkels des Dreiecks 5.4C daß die große Seite des rechten Winkels dieses Dreibildet, ist in seiner Länge veränderlich, da der ecks stets tangential zu den Schallfurchen in ihrem Punkt B gegenüber dem Punkt C verschiebbar ist. Schnittpunkt mit dem Halbkreis ist. Damit dessen-

Die Ergänzung des Armes AB durch den zusatz- ungeachtet dieses Dreieck formveränderlich bleibt,

liehen Arm AO nach Fig. 1 hat zur Folge, daß die 45 kann der große Schenkel des rechten Winkels in

Senkrechte zum Arm AB im Punkt A während der seiner Länge veränderlich und zu diesem Zweck der

Dauer der Tonwiedergabe durch den Mittelpunkte diese Seite verkörpernde Arm an dem Schnittpunkt

der Schallplatte geht und somit das Abtastelement mit der Hypotenuse verschiebbar sein, während das

stets tangential zu den Schallrillen der Schallplatte andere Ende der Hypotenuse durch den Mittelpunkt

verbleibt. 50 der Schallplatte bestimmt ist.

Aus Fig. 2 bis 4 sind zwei praktische Verwirk- In der aus Fig. 8 ersichtlichen geometrischen Dar-

lichungen der an Hand von Fig. 1 dargestellten Ton- stellung von Kreisen, Geraden und Winkern deuten

armführung ersichtlich, bei welchen zur Verringe- nur die voll ausgezogenen Linien tatsächlich körper-

rung der Abmessungen (vgl. Fig. 2) der Punkt O und Hch verwirklichte Teile der Tonarmlenkvorrichtung

Punkt B dem Schallplattenmittelpunkt C genähert 55 an, während die gestrichelten Linien nur Hilfslinien

sind. Die Punkte B und O können dabei nach Fig. 3 sind, die durch Angabe von Bewegungsbahnen und

auf einem leistenförmigen, von B nach C hin sich bloß gedachten Armen das Verständnis des Aufbaus

erstreckenden Träger vorgesehen sein, der über der und der Wirkungsweise der Vorrichtung erleichtern.

Schallplatte liegt und mittels eines Winkels D an der Die kreisrunde Schallplatte 1 hat den Drehpunkt C,

Grundplatte P des Gerätes befestigt ist sowie ge- 60 ein starrer Tonarm OA sowie ein kurzer, einen Teil

gebenenfalls um ein Gelenk oder einen Zapfen zum der Sehne AB bildender, im Punkte an den Ton-

Freilegen der Schallplatte ausschwenkbar sein kann. arm OA angelenkter und den Tonabtaster tragender

Der Arm AO kann, wie Fig. 4 zeigt, auch zu einem Arm AX und der an seinem einen Ende α mit dem

U-förmigen Bügel E gebogen sein, der den Arm AB Tonarm OA gelenkig verbundene, den Kreis 3 mit

und die Schallplatte umgreift, so daß der Punkt O 65 seinem Ende α beschreibende verschiebbare Arm ah

unterhalb der Schallplatte zu liegen kommt. sind vorhanden. Von den gestrichelt in Fig. 8 gezeich-

Gemäß Fig. 5 wird die Aufrechterhaltung der neten Linien stellt die Gerade AB eine Sehne in dem

tangentialen Führung des Abtaststiftes dadurch er- um die Mitte O vom Punkt A mit dem Halbmesser

OA beschriebenen Kreis 2 und das Dreieck BAC ein in diesen Kreis 2 eingeschriebenes rechtwinkliges Dreieck und das zu diesem ähnliche Dreieck bac ein in den Kreis 3 eingeschriebenes rechtwinkliges Dreieck dar. Der in der Sehne AB liegende Arm AX ist in jedem Ablesepunkt senkrecht zum Halbmesser AC der Schallrille und sichert daher eine stets zu dieser tangentiale Führung des an ihr angebrachten Abtaststiftes. Die gestrichelte Geradezu? ist eine zum beweglichen Arm ah parallele Sehne im Kreis 2.

Gemäß Fig. 8 ist es wichtig, daß der Winkel BAH unveränderlich ist, dessen Scheitel A stets auf dem Kreis 2 liegt und dessen Schenkel durch zwei feste Punkte, d.h. die PunkteB und H dieses Kreises gehen, da auf der Einhaltung dieses Winkels bei dieser Ausführungsform der Erfindung die richtige Winkeleinstellung des den Tonabnehmer tragenden kurzen Armes AH beruht.

Um diese Einstellung des den Tonabnehmer tragenden Armes AX zu erzielen, braucht dieser nur starr mit einer die Gerade AH verkörpernden Stange gekoppelt zu werden, die im Punkte/ϊ verschiebbar geführt ist. Zur Verminderung der Abmessungen der ganzen Tonarmlenkvorrichtung ist es indessen vorteilhaft, unter Übergang vom großen Kreis 2 auf den kleinen Kreis 3 statt einer Stange HA den zu dieser parallelen kürzeren verschiebbaren Arma/i, der im Punkt α den Tonarm OH angelenkt ist und durch den festen Punkt h des Kreises 3 geht, zur Winkeleinstellung der Leiste AX durch Aufrechterhaltung der Unveränderlichkeit des Winkels BAH bzw. des diesem gleichen Winkels bah zu benutzen.

Um die gewünschte, tangentiale Bewegung und Führung des Tonabnehmerträgers AH gemäß Fig. 8 zu erreichen, ist demnach außer dem starren Tonarm OA und der an diesem im Punkt A angelenkten kurzen Arm AX nur noch der ebenfalls mit dem Tonarm OH gelenkig verbundene und im Punkt h gleitbar geführte Arm ah erforderlich, und die Beibehaltung des Winkels dieses Armes ah mit der zur Leiste AX parallelen Sehne ab des Kreises 3 kann ebenso auf verschiedene Weise, l. B. mit Hilfe eines Gestänges, einer Zahnradübersetzung oder einer Riemenscheibenübertragung, erzielt werden. Im übrigen können diese Winkelübertragungsmittel in Fortfall kommen, wenn die Halbmesser oc und OC gleichgewählt werden, was aber die Verkörperung der Geraden AH durch eine Stange erfordert, wodurch die ganze Lenkvorrichtung größer ausfällt und weniger leicht zu handhaben ist.

Die Sehne AH des Kreises 2 und damit auch die zu ihr parallele Sehne ah des Kreises 3 kann man ebenso wie die Punkte H und h beliebig wählen. Beispielsweise können die Punkte H und h so angenommen werden, daß sie mit den Punkten C und c zusammenfallen, und wenn man ihnen die Lage der Punkte B und b gibt, erhält man die in Fig. 1 bis 4 veranschaulichte Lösung des Problems der stets tangentialen Führung des Tonabnehmers.

Fig. 9 zeigt in Draufsicht einen Tonarm, an den der zusätzliche Arm ah in der Form eines kurzen Armes mit Stift- und Schlitzführung angelenkt ist, während Fig. 10 im Längsschnitt einen Tonarm veranschaulicht, bei dem der zusätzliche Arm ah unter dem die Schallplatte tragenden Teller S angeordnet ist und seine Winkelbewegung auf den Atm AX mit HiKe zweier Paare von durch je einen Riemen gekuppelten Scheiben unter Anordnung von zwei Riemenscheiben auf einer um die Welle O drehbaren, z. B. aus einer Spiralfeder bestehenden Muffe M übertragen wird. Die Welle O' und die Muffe M können dabei durch ein Gelenk ergänzt sein, welches zum Freilegen der Schallplatte oder zum Auswechseln des Stiftes das Anheben des freien Endes des Tonarmes gestattet, das den durch den Stift R' mittels des Hebels L beeinflußbaren Tonabnehmer T trägt.

Der Gelenkpunkt α des verschiebbaren Armes ah

ίο kann auf dem starren Tonarm an beliebiger Stelle . vorgesehen sein. Auch kann der verschiebbare Arm ah mit dem den Ablesekopf tragenden Arm AX starr verbunden sein. Jedoch empfiehlt es sich aus Gründen der Gewichtsverminderung und der Handlichkeit den kleineren Arm ah ziemlich nahe der Schwenkachse O des Tonarmes OA an diesen anzulenken, wobei die Winkelverbindung zwischen dem verschiebbaren Arm ah und dem den Ablesekopf tragenden Arm AX durch ein Gestänge, eine Zahnradübersetzung, einen Riementrieb oder sonst eine geeignete Bewegungsübertragung erfolgt.

Aus Gründen der bequemeren Handhabung und des ansprechenden Aussehens der Vorrichtung kann der verschiebbare kleinere Arm ah an der Grundplatte des Tonarmes vorgesehen und dabei an einem kurzen, starr mit dem Tonarm verbundenen Hilfsarm befestigt sein. In diesem Fall wird die Winkelübertragung zweckmäßig durch mit der Schwenkwelle des Armes ah verbundene Zwischenglieder, z. B. eine Doppelriemenübertragung mit zwei Paar Scheiben, erreicht, bei welcher die zur Kupplung zweier Scheiben dienende Muffe ebenso wie die von dieser umschlossene Welle zur Ermöglichung des Anhebens des Tonarmes eine Krümmung aufweisen kann.

Claims (9)

Patentanspruch F:

1. Tonarmführung für Plattenspieler, bei welcher das vom schwenkbaren Tonarm getragene Abtastelement durch einen zusätzlichen Schwenkarm stets auf einer durch den Mittelpunkt der Schallplatte gehenden Kreisbahn geführt und dabei durch den Tonarm in jedem Abtastpunkt tangential zur Schallrille ausgerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein in an sich bekannter Weise den Tonarm (AB) mit seinem freien Ende verschiebbar führendes Gleitlager (B) auf dem Schnittpunkt des vom Zusatzarm (OA) beschriebenen Kreises (CAB) mit der durch den Mittelpunkt (O) dieses Kreises und den Mittelpunkt (C) der Schallplatte gehenden Geraden (COB) oder einem dazu geometrisch ähnlich gelegenen Punkt (b) dieser Geraden vorgesehen ist (Fig. 1, 5, 8).

2. Tonarmführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzapfen bei (O) des Zusatzarmes (OA) innerhalb des Umfangskreises der Schallplatte vorgesehen ist, während das Gleitlager bei (B) des Tonarmes (AB) auf einem leistenförmigen, nach dem Schallplattenmittelpunkt (C) hin sich erstreckenden Arm vorgesehen ist, der mittels eines Winkels (D) an der Grundplatte (P) befestigt ist (Fig. 3).

3. Tonarmführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzapfen bei (O) des Zusatzarmes (OA) innerhalb des Umfangskreises der Schallplatte und unter dieser angeordnet ist und der Zusatzarm (OA) in der Form eines U-för-

migen Bügels (E) den Tonarm (AB) und die Schallplatte umgreift (Fig. 4).

4. Tonarmführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzarm (OA) an dem einen Kreis beschreibenden Ende gelenkig mit einem kurzen, in der Mitte den Schallstift tragenden Arm (eg) verbunden ist, der durch eine Parallelogrammführung mit den Armen (ed und gf) dauernd parallel zu einer um einen Zwischenpunkt, z. B. Punkt (a) nahe dem Drehzapfen (O) ίο des Zusatzarmes schwenkbaren zweiten kurzen Arm (df) gehalten ist und einen Teil eines Armes (bdaf) bildet, der die eine Kathete (ab) eines rechtwinkligen, in die Kreisbahn des Zwischenpunktes (fit) des Zusatzarmes (A) mit dem Scheitel des rechten Winkels in diesem Punkt (a) eingeschriebenen Dreiecks (bad) bildet und an seinem von diesem Winkelscheitel (α) abgewendeten Ende (b) gleitbar geführt ist (Fig. 5).

5. Tonarmführung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsübertragung zwischen den beiden kurzen Armen (eg und df) durch eine Zahnstange (k) erfolgt, die im Eingriff mit zwei um die Gelenkpunkte (A und a) der Arme drehbaren Ritzeln steht (Fig. 6).

6. Tonarmführung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden kurzen Arme (eg und df) zur Bewegungsübertragung miteinander durch zwei um ihre Gelenkpunkte (A und a) drehbare Kegelräder gekuppelt sind, die ständig mit dem einen bzw. dem anderen von zwei auf der gleichen Welle (R) sitzenden weiteren Kegelrädern (A' und a') kämmen (Fig. 7).

7. Tonarmführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein kurzer Arm (AX), der an das einen Kreis beschreibende Ende (A) des Zusatzarmes (OA) angelenkt ist und den Abtastkopf trägt, stets in der Richtung der einen Kathete (AB) eines rechtwinkligen, in die Kreisbahn ihres Gelenkpunktes (A) mit dem Scheitel des rechten Winkels in diesem Punkt (A) eingeschriebenen Dreiecks (BAC) durch einen in den freien Endpunkt 04) oder einem Zwischenpunkt (a) des schwenkbaren Armes (OA) angelenkten Arm (AH oder ah) gehalten ist, der mit dieser Dreieckskathete (AB) bzw. einer zu ihr parallelen, vom Zwischenpunkt (a) ausgehenden Kathete (ab) eines kleineren ähnlichen rechtwinkligen Dreiecks (bad) stets den gleichen Winkel infolge gleitbarer Führung in einem festen Punkt (H oder h) des Einschreibekreises einschließt (Fig. 8).

8. Tonarmführung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der einen Kathete des rechtwinkligen Dreiecks (bad) stets den gleichen Winkel einschließende Arm (ah) an den einen Kreis beschreibenden Arm (OA) in der Form eines kurzen Armes mittels Stift- und Schlitzführung angelenkt ist (Fig. 9).

9. Tonarmführung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der einen Kathete (ab) des kleineren rechtwinkligen Dreiecks (bad) den gleichen Winkel einschließende Arm (ah) unter dem den Drehantrieb der Schallplatte abdeckenden Teller (S) angeordnet ist und seine Winkelbewegung auf den den Abtastkopf bei (A) tragenden kurzen Arm (AX) mit Hilfe zweier Paare von durch einen Riemen gekopppelten Scheiben überträgt, von denen zwei auf einer um den Drehzapfen (O) des Zusatzarmes drehbaren Muffe (M) sitzen, die durch ein das Anheben des den Abtastkopf bei (A) tragenden freien Endes des Zusatzarmes (OA) gestattendes Gelenk ergänzt sind (Fig. 10).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 558 504;
USA.-Patentschriften Nr. 2516 565, 2 603 490,
396, 2 676 808, 2219 290;
britische Patentschrift Nr. 689 826.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen