DE1236744B - Staubsaugermundstueck - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Int. CL:

A471

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Deutsche KL: 34 c-5/52

Nummer:

Aktenzeichen: Anmeldetag:

1236 744
E175591 c/34 c
28. April 1959
16. März 1967
5. Oktober 1967

Auslegetag:
Ausgabetag:

Patentschrift weicht von der Auslegeschrift ab

Die Erfindung bezieht sich auf ein Staubsaugermundstück zum Reinigen von Teppichen, Vorlegern und anderen Flächen und betrifft insbesondere ein Mundstück mit einer einfachen und leistungsfähigen Einrichtung, die von dem das Mundstück durchströmenden Saugzug betätigt wird, um einen Teppich oder eine andere Fläche zu klopfen oder zu bearbeiten und auf diese Weise den im Teppich vorhandenen Staub oder Schmutz zu lösen.

Es sind bereits Staubsaugermundstücke mit in einer länglichen Ansaugöffnung angeordneten, über die ganze Länge der Ansaugöffnung und parallel zueinander verlaufenden, federnden Klopfgliedern bekannt, die an den Enden der Ansaugöffnung gelagert sind und im Ruhezustand den Saugluftstrom durch die Ansaugöffnung im wesentlichen sperren.

Es sind auch bereits von frei drehbaren zylindrischen Körpern gebildete Klopfglieder bekannt.

Die bisher bekannten, durch Saugwirkung angetriebenen Klopfelemente haben, da es sich um Federn handelt, den Nachteil, daß sie infolge ihrer großen Biegsamkeit keine sehr kräftige Schlagwirkung ausüben können, wie sie zum Klopfen von Teppichen erforderlich ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Federn sich gegenseitig verhaken können und durch Verschleiß und Reibung verformt werden. Ferner schließen diese bekannten Klopfelemente nicht genügend dicht ab, so daß die vorhandene Saugkraft zur Betätigung der Federn nur geringe Wirkung hat.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Klopfelemente vorzusehen, die in Längsrichtung im wesentlichen steif sind, die eine kräftige Schlag- oder Klopfwirkung ausüben können und die in Ruhestellung einen im wesentlichen durchlaßfreien Abschluß ergeben, so daß die Saugkraft auf sie voll wirksam wird, wobei Reibung und Verschleiß zwischen den Klopfelementen weitgehend vermieden ist.

Zu diesem Zweck besteht bei einem Staubsaugermundstück mit in einer länglichen Ansaugöffnung angeordneten, über die ganze Länge der Ansaugöffnung und parallel zueinander verlaufenden, federnden Klopfgliedern, die an den Enden der Ansaugöffnung gelagert sind und im Ruhezustand den Saugluftstrom durch die Ansaugöffnung im wesentlichen sperren, erfindungsgemäß jedes der genannten Klopfglieder aus einem langgestreckten federnden Stab, auf denen eine Anzahl von axial durchbrochenen zylindrischen Elementen drehbar um aneinander anliegend gelagert ist, wobei die Endteile der genannten -Stäbe locker in Ausnehmungen ruhen, die am Hohlkörper des Mundstückes an den Enden Staubsaugermundstück

Patentiert für:

Eureka Williams Corporation,

Bloomington, JIl. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. H. Ruschke, Patentanwalt,

München 27, Pienzenauer Str. 2

Als Erfinder benannt:

Charles B. Smithson, Bloomington, JH.;

Robert A. McCallum, Normal, JIl. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 3. November 1958
(771 600)

der genannten Mündung vorgesehen sind, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß, wenn die Klopfglieder sich im Ruhezustand befinden, die Elemente eines jeden Stabes mit der Außenseite an den Außenseiten der Elemente eines benachbarten Stabes längs der gesamten Ausdehnung der genannten Mündung anliegen, und daß die Achsen der genannten Stäbe in zwei zur Unterseite des genannten Körpers parallelen Ebenen angeordnet sind.

Wenn die Klopfglieder so ausgebildet sind, daß sie ungleiche Frequenzen aufweisen, können die federnden Stäbe gemäß einer Weiterbildung der Erfindung in der zum unteren Teil des Mundstückes nächstgelegenen Ebene eine größere Steifheit aufweisen als der oder die Stäbe in der von dem unteren Teil des Mundstückes am weitesten entfernten Ebene.

Zweckmäßig sind die Ausnehmungen, in denen die Enden der federnden Stäbe lose ruhen, senkrecht zur Unterseite des genannten Körpers angeordnet.

Im allgemeinen weisen die zylindrischen Elemente eine glatte Außenseite auf.

Bei dem Staubsaugermundstück sind die zylindrischen Elemente so ausgeführt und angeordnet, daß sie vibrieren, wenn durch Einwirkung eines im Innenraum des Mundstückes erzeugten Saugzuges ein Luftstrom das Mundstück durchströmt. Zwei dieser zylindrischen Elemente sind so angeordnet,

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daß sie bei ihrem Vibrieren einen dem Mundstück gegenüberliegenden Teppich schnell und kräftig klopfen und bearbeiten, so daß sich der im Teppich vorhandene Staub durch die Schlagwirkung der federgetragenen Elemente löst und in das Mundstück gelangt. Die Einrichtung arbeitet unabhängig von der Bewegung des Mundstückes in bezug auf den Teppich.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der Beschreibung an Hand der Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführung dargestellt ist. In den Zeichungen ist

F i g. 1 eine teilweise gebrochen dargestellte Ansicht eines erfindungsgemäßen Staubsaugermundstückes,

F i g. 2 eine Ansicht der Unterfläche oder Bodenseite des Mundstückes,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Mundstückes,

F i g. 4 eine der F i g. 2 entsprechende Ansicht mit abgenommener Fußplatte,

Fig. 5 ein vergrößerter Schnitt nach Linie 5-5 in Fig. 1,

Fi g. 6 ein vergrößerter Schnitt nach Linie 6-6 in Fig. 1,

Fig. 7 ein Teilschnitt nach Linie 7-7 in Fig. 6,

Fig. 8 ein Teilschnitt nach Linie 8-8 in Fig. 6, und

Fig. 9 ist ein Schnitt nach Linie 9-9 in Fig. 8.

Das Staubsaugermundstück hat einen Hohlkörper 10, dessen Drehkrümmer 13 mit dem Innenraum des Hohlkörpers 10 in Verbindung steht und eine Kupplung bildet, durch die das Ende eines Stutzens oder eines Schlauchs (nicht dargestellt) mit dem Hohlkörper 10 verbunden werden kann. Der Staubsauger kann ein mit einem Behälter ausgerüsteter Staubsauger mit einem Gebläse sein, das die staubbeladene Luft in einen innerhalb des Staubsaugers gelegenen Staubsammelbehälter saugt, wobei das Gebläse einen nur in einer Richtung verlaufenden Luftstrom erzeugt, der über den Hohlkörper 10 nach oben durch den Krümmer 13 hindurch in den Stutzen oder den Schlauch strömt.

An der Unterseite des Hohlkörpers 10 ist mittels mehrerer Schrauben 40 eine Fußplatte 12 befestigt, die eine lange rechteckige Mittelöffnung 12a aufweist, durch die auf Abstand stehende Flansche oder Lippen 14 aus dem Hohlkörper 10 nach unten ragen (Fig. 4, 5 und 6). Die Lippen 14 können aus einem Stück mit dem Hohlkörper 10 bestehen und begrenzen zusammen mit den Endwänden 35, die ebenfalls aus dem Hohlkörper 10 nach unten ragen und die Lippen 14 an ihren Enden verbinden, eine lange rechteckige Lufteinlaßöffnung zum Hohlkörper und bilden einen lotrechten Kanal 14a, der sich nach oben erstreckt und durch den die staubbeladene Luft hindurchströmt. Ein auf dem Umfang des Mundstückes liegender Gummipuffer 50 ist zwischen der nach oben gedrehten Kante der Fußplatte 12 und der Außenkante des Hohlkörpers 10 eingeklemmt. Die Fußplatte 12 hat auf entgegengesetzten Seiten der Mittelöffnung 12 a auch eine Reihe von auf Abstand stehenden, in Querrichtung sich erstrekkenden Rippen 42. Diese Rippen 42 und die Endflächen 44 der betreffenden Enden der Seitenplatten 45 bilden Kufen, die die Gleitbewegungen des Mundstückes über einen Teppich erleichtern.

Die Lippen 14 und die benachbarten nach oben gedrehten Flansche 16 der Fußplatte 12, die die Längskanten der in der Fußplatte 12 vorhandenen öffnung 12 a bilden, begrenzen an jeder Seite der öffnung 12 a befindliche Bürstenschlitze 18, in denen ein Bürstenhalter 21 mit nach unten gerichteten Bürstenbüscheln 20 schwebend gelagert ist. Da die Bürstenbündel 20 unter der Fußplatte 12 vorstehen und sich auf beiden Seiten der Bürstenmündung befinden, blockieren sie zum Teil den in das Mundstück einströmenden Luftstrom, wenn die Bürste auf

ίο einem Teppich aufliegt. Daher ist in jedem Endabschnitt 44 der Fußplatte 12 ein Ausschnitt 46 angebracht, der eine angemessene Luftmenge in das Mundstück einströmen läßt, damit der durch die später noch beschriebene Klopfwirkung gelockerte Staub in den angeschlossenen Staubsauger geleitet wird.

Innerhalb des Mundstückes sind mindestens drei parallele grade federnde Stäbe 22, 24 und 26 (F i g. 4, 5 und 6) angeordnet, die die Länge der Mundstücköffnung überbrücken. Die Enden der Federstäbe 22, 24 und 26 sind zur Ausführung einer in Längsrichtung erfolgenden Gleitbewegung lose in lotrechten Ausnehmungen 28, 30 bzw. 32 gelagert, die sich in den Enden der Stirnwände 35 befinden.

Die Enden der Außenstäbe oder Seitenstäbe 22 und 26 werden in den Ausnehmungen 28 bzw. 32 von den oberen Kanten der aufrechten Endflansche 45 der Fußplatte 12 so erfaßt, daß die Enden dieser Stäbe locker in ihren Ausnehmungen gehalten werden. Die Federstäbe 22, 24 und 26 haben untereinander und von den Seiten der Lippen 14 einen Abstand und liegen parallel zu den Lippen 14 sowie zu der Ebene der Mundstückmündung. Die Außenoder Seitenfederstäbe 22 und 26 liegen in derselben Ebene eine geringere Strecke nach einwärts von der Mundstückmündung, während der innere oder mittlere Federstab 24 zwischen den Stäben 22 und 26 nach einwärts von der Ebene der Stäbe 22 und 26 angeordnet ist.

Eine Gruppe von zylindrischen Schlagelementen 36 ist lose von Ende zu Ende aneinanderstoßend auf jeden Stab 22, 24 und 26 aufgezogen, so daß sie die Mundstücköffnung völlig überbrücken und in Ruhestellung im wesentlichen den Luftstrom in den Hohlkörper 10 über die Öffnung blockieren, so daß diese Elemente aus ihrer Ruhestellung herausbewegt werden müssen, damit ein normaler Luftstrom durch das Mundstück hindurch in den Hohlkörper während des Arbeitens des Staub-Saugers strömen kann. Diese Elemente 36 und ihre federnden Stäbe 22, 24 und 26 bilden eine Federeinrichtung, die auf Grund des das Staubsaugermundstück durchströmenden Luftstromes vibriert, wenn ein Saugzug im Hohlkörper erzeugt wird.

Die Stäbe sind so angeordnet, daß beim Vibrieren die auf zwei Stäben aufgereihten Elemente 36 auf einen dem Mundstück gegenüberliegenden Teppich mechanisch schnell aufschlagen, so daß der durch die Klopfwirkung gelockerte Staub in den Hohl-:

körper 10 strömen kann. Die Elemente 36 können aus einem harten Polyäthylen oder einem anderen zweckdienlichen Material bestehen.

Bei einer praktischen Ausführung des Mundstückes bestehen die Außen- oder Seitenstäbe 22 und 26 aus einem Federstahldraht von 2,3 mm Durchmesser und 272 mm Länge, während der innere mittlere Stab 24 ein Federstahldraht von 2,03 mm Durchmesser und 275 mm Länge ist. Vor-

zugsweise sind die Stäbe mit einer dünnen Kadmiumschicht überzogen. Die verwendeten Elemente 36 sind 26,6 mm lang, haben einen Durchmesser von 10,1 mm und weisen eine Mittelbohrung von 3,17 mm auf, durch die sich die Federstäbe locker hindurcherstrecken. Der Durchmesser der Elemente 36 ist etwas größer als der Abstand zwischen den auf den Seitenstäben 22 und 26 befindlichen Elementen 36, so daß die auf dem Mittelstab 24 befindlichen Elemente in ihrer Ruhestellung (Fig. 5 und 6) für gewöhnlich mit ihrem Umfang an den Umfangen der auf den Seitenstäben 22 und 26 befindlichen Elemente 36 anliegen. In ähnlicher Weise liegen die auf den Seitenstäben 22 und 26 befindlichen. Elemente 36 in der Ruhestellung im wesentlichen an den Seitenwänden oder Lippen 14 an, führen jedoch beim Arbeiten des Staubsaugers eine freie' Ein- und Auswärtsbewegung aus, wenn sie auf Grund des in das Mundstück einströmenden Luftstromes in Schwingbewegungen gesetzt werden. In der Ruhestellung liegen die Enden des Mittelstabes 24 im oberen Abschnitt der Ausnehmungen 30.

Die Elemente 36 und die Federstäbe 22 und 26 bilden Klopfvorrichtungen, die ihre Kraft aus dem Vakuum und dem in das Mundstück einströmenden Luftstrom entnehmen. Der beim Arbeiten des Staubsaugers auf die Innenflächen der Elemente 36 ausgeübte Saugzug verbiegt die Stäbe 22, 24 und 26 auf eine nach innen oder nach oben gebogene Stellung, so daß in den Federstäben eine Kraft gespeichert wird, die nach Aufhören des Vakuums die Elemente 36 in der entgegengesetzten Richtung beschleunigt, so daß die auf den Stäben 22 und 26 befindlichen Elemente 36 auf den Teppich klopfen.

Beobachtungen haben gezeigt, daß die auf dem Mittelstab 24 befindlichen Elemente 36 in Verbindung mit den auf den Seitenstäben 22 und 26 befindlichen Elemente nach Art eines Ventils wirken. Vorzugsweise beträgt die Steifigkeit der Außenstäbe oder Seitenstäbe 22 und 26 annähernd das Zweieinhalbfache der Steifigkeit des Mittelstabes 24. Werden die Stäbe und die Elemente infolge des an den Elementen vorhandenen Druckunterschiedes nach oben gebogen, dann ermöglicht ein leichterer und biegsamerer Mittelfederstab 24 eine größere Aufwärtsoder Einwärtsbewegung des Mittelfederstabes 24 als die auf den Seitenstäben 22 und 26 befindlichen Elemente auszuführen, so daß zwischen den auf dem Stab 24 befindlichen Elementen und den auf den Stäben 22 und 26 befindlichen Elementen eine lange Öffnung entsteht und auf diese Weise das Ventil geöffnet wird. Es kann in diesem Fall Luft an den Elementen vorbei nach oben in das Mundstück strömen, so daß das Vakuum gebrochen und die auf die Elemente einwirkende Kraft¹ wesentlich verringert wird. Durch die erzeugte Luftströmung bewegen sich die auf den Stäben befindlichen Elemente noch weiter nach oben. Da jedoch die Seitenstäbe 22 und 26 steifer sind, bewegen sie sich nicht so weit nach oben und beginnen ihre Rückbewegung zum Teppich früher als die auf dem Mittelstab. 24 befindlichen Elemente 36, so daß auf diese Weise die langen Öffnungen beibehalten werden. Die auf den Stäben 22 und 26 befindlichen Elemente 36 bewegen sich nach unten und treffen auf den Teppich auf, der von dem Saugzug gegen das Staubsaugermundstück gezogen worden ist. Wenn die auf dem Mittelstab 24 befindlichen Elemente nach unten zurückkehren und sich an die auf den Seitenstäben 22 und 26 befindlichen Elemente 36 anlegen, werden die zwischen den Elementen befindlichen Öffnungen im wesentlichen geschlossen, so daß von neuem ein Vakuum erzeugt wird, worauf sich der beschriebene Arbeitszyklus in rascher Folge wiederholt, um eine schnelle kräftige Klopfwirkung zu erzeugen.

Infolge des lockeren Sitzes der Elemente 36 auf den Stäben drehen sich die Elemente auf den Stäben

ίο und rollen beim Klopfen relativ zu den auf benachbarten Stäben befindlichen Elementen und relativ zu den Seitenwänden der Lippen 14. Diese Drehung der Elemente 36 auf den Stäben erhöht die Verwendungsdauer, da der Verschleiß gleichmäßiger auf die Außenflächen der Elemente verteilt wird. Außerdem wird die Reibung zwischen den auf den Federstäben befindlichen Elementen und zwischen den auf den außenliegenden Federstäben befindlichen Elementen und den Seitenwänden oder Lippen 14 verringert, wodurch ebenfalls die Klopf wirkung erleichtert wird. Die Endflächen 44 (Fig. 1, 5 und 6), die Kufen für das Mundstück bilden, ragen wesentlich unter das untere Ende der Lippen 14, so daß die Saugwirkung an der Mundstücköffnung den Teppich gegen die Lippen 14 ziehen kann, wo er der Klopfwirkung der auf den Stäben 22 und 26 befindlichen Elemente 36 ausgesetzt wird.

Bei der Aufwärts- oder Abwärtsbewegung der auf den Stäben 22, 24 und 26 befindlichen Elemente 36 werden die Federstäbe 22, 24 und 26 etwas gebogen oder gekrümmt, wobei der größte Krümmungspunkt im wesentlichen an den Mitten der Federstäbe liegt. Bei der bei der beschriebenen Rüttelbewegung erfolgenden Durchbiegung der Eederstäbe gleiten die zugehörenden Endabschnitte der Stäbe in Längsrichtung in den zugehörenden Ausnehmungen 28, 30 und 32. Infolgedessen müssen die Ausnehmungen und die in den Ausnehmungen liegenden Endabschnitte der Stäbe eine solche Länge haben, daß die Stäbe auch bei ihrer größten Durchbiegung noch innerhalb der Ausnehmungen bleiben.

Bei einem Staubsauger, der in einer freien unbehinderten Mundstücköffnung einen Luftstrom von etwa 1,6 m³/Min. bei einem Vakuum von 165 mm Wassersäule erzeugt, wird mit dem hier beschriebenen neuen Mundstück eine Klopfwirkung erhalten, die zwischen 2200 bis 3500 Klopfschlägen je Minute, je nach Art des zu reinigenden Teppichs, wechseln kann. Eine derartige Klopf wirkung ist mit der Klopfwirkung vergleichbar, die mit den üblichen Teppichreinigern erhalten wird, die von einem Motor getriebene Bearbeitungselemente enthalten.

Der neue Schlagelementeaufbau kann an Stelle der bisher verwendeten drehbaren Bearbeitungsvorrichtungen in das Mundstück eines derartigen Teppich- oder Fußbodenreinigers eingebaut werden.

Ein drehbarer U-förmiger Bügel 52 aus Draht (Fig. 4 und 8) überquert jedes Ende der Mundstücköffnung und die benachbarten Enden der Bürsten 20, wobei sich der Steg 54 des Bügels 52 quer und unter den Lagerbüchsen 56 auf den zugehörenden Enden der Bürstenhalter 21 erstreckt. Das Ende jedes Bürstenhalters 21 (Fig. 8) ist mit einer Flachfeder 58 versehen, die mit ihrem einen Ende innerhalb der Lagerbüchse 56 verankert ist und die mit ihrem anderen Ende an der Innenseite des Hohlkörpers 10 anliegt. Die Federn 58 drücken an jedem Ende des Mundstückes die Bürstenhalter 21 nach

unten oder aus den Ausnehmungen 18 heraus und gegen die Stege 54 der Bügel 52. Die Stellung der Stege 54 bestimmt daher das Ausmaß, um das die Bürsten 20 unter der unteren Fläche der Fußplatte 12 vorstehen. Für gewöhnlich genügt das Gewicht des Hohlkörpers 10, um die Bürstenhalter 21 in ihren Ausnehmungen 18 nach oben zu der Stelle zu bewegen, an der die unteren Enden der Bürstenbüschel 20 in Berührung mit dem zu reinigenden Teppich liegen. Daher drücken die Federn 58 die Bürsten 20 nachgiebig federnd gegen den zu reinigenden Teppich.

Quergerichtete Abschnitte 60 der Bügel 52 (F i g. 4 bis 7) sind je in einem Schlitz 62 drehbar gelagert, der in einem gabelförmigen Anguß 64 geformt ist, welcher aus dem Innenraum des Hohlkörpers 10 nach unten ragt. Eine über dem Gabelende des Angusses 64 liegende Feder 66 hält die Abschnitte 60 in der dargestellten Stellung. Jeder Bügel 52 hat einen biegsamen Arm 68, der in Gewindegängen einer Einstellschraube 70 liegt und mit den Gewindegängen dieser Einstellschraube 70 zusammenarbeitet, deren Antriebskopf 72 an einer auf der Oberseite des Hohlkörpers 10 vorhandenen leicht zugänglichen Stelle angeordnet ist. Eine eine Öffnung in der Fußplatte 12 durchsetzende Halteschraube 41 ist in eine im unteren Ende der Einstellschraube 70 befindliche Gewindebohrung eingeschraubt, während ein zylindrischer Abschnitt 74 der Einstellschraube 70 in eine in dem Hohlkörper 10 vorhandene Kreisbohrung 76 paßt. Durch die Drehung der Einstellschraube 70 werden die Enden der Arme 68 je nach den Erfordernissen nach oben oder nach unten bewegt, wodurch die Stege 54 der Bügel 52 gesenkt oder gehoben werden und eine entsprechende Verstellung der Bürsten erfolgt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Staubsaugermundstück mit in einer länglichen Ansaugöffnung angeordneten, über die ganze Länge der Ansaugöffnung und parallel zueinander verlaufenden, federnden Klopfgliedern, die an den Enden der Ansaugöffnung gelagert sind und im Ruhezustand den Saugluftstrom durch die Ansaugöffnung im wesentlichen sperren, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der genannten Klopfglieder aus einem langgestreckten federnden Stab (22, 24, 26) besteht, - auf denen eine Anzahl von axial durchbrochenen zylindrischen Elementen (36) drehbar und aneinander anliegend gelagert ist, wobei die Endteile der genannten Stäbe locker in Ausnehmungen (28, 30, 32) ruhen, die am Hohlkörper (10) an den Enden (35) der genannten Mündung vorgesehen sind, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß, wenn die Klopfglieder sich im Ruhezustand befinden, die Elemente (36) eines jeden Stabes mit der Außenseite an den Außenseiten der Elemente eines benachbarten Stabes längs der gesamten Ausdehnung der genannten Mündung anliegen, und daß die Achsen der genannten Stäbe in zwei zur Unterseite des genannten Körpers parallelen Ebenen angeordnet sind.

2. Staubsaugermundstück nach Anspruch 1, wobei die Klopfglieder so ausgebildet sind, daß sie ungleiche Frequenzen aufweisen, dadurch-gekennzeichnet, daß die federnden Stäbe (22, 26)-in der zum unteren Teil des Mundstückes nächstgelegenen Ebene eine größe Steifheit aufweisen als der oder die Stäbe (24) in der von dem unteren Teil des Mundstückes am weitesten entfernten Ebene.

3. Staubsaugermundstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (28, 30, 32), in denen die Enden der federnden Stäbe (22, 24, 26) lose ruhen, senkrecht zur Unterseite des genannten Körpers angeordnet sind.

4. Staubsaugermundstück nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Elemente (36) eine glatte Außenseite aufweisen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 769 351;
USA.-Patentschrift Nr. 2 858 561.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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