DE1521753B1 - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Reinigen von Bandmaterial mittels einer unter Druck stehenden Fluessigkeit - Google Patents

Description

schränkte Materialzone zu erreichen, verjüngen sich die Flüssigkeitsauslässe gegen die zu behandelnden Bandmaterialzonen, wobei auch die beiderseits des Bandmaterials auf dasselbe austretende Flüssigkeit 5 eine Änderung ihres Drucks und ihrer Geschwindigkeit erfährt, ohne daß jedoch eine Intensivierung der Reinigungswirkung durch die Flüssigkeit eintritt.

Demgegenüber geht zur Lösung der gestellten Aufgabe die Erfindung zunächst aus von einem Verfah-

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, das io ren zum kontinuierlichen Reinigen von Bandmate-Reinigen von derartigem Bandmaterial schnell, billig rial, gemäß welchem das Band beidseitig mit einer und sicher bei besonders intensiver Ausnutzung der unter Druck stehenden Flüssigkeit beaufschlagt wird, Behandlungsflüssigkeit durchführen zu können. die in der Behandlungszone Druck- und Geschwin-

Bekannt ist (britische Patentschrift 898 746) ein digkeitsänderungen unterliegt, wobei sich erfindungs-Verfahren und eine Vorrichtung, bei der laufendes 15 gemäß dieses Verfahren dadurch kennzeichnet, daß Draht- oder Bandmaterial auf seiner Oberfläche einer das Band durch mindestens eine Verengung in der Flüssigkeitsbehandlung unterworfen werden soll und Behandlungszone hindurchgeführt wird, die in der hierbei durch ein oder mehrere hintereinanderge- Weise bemessen ist, daß infolge der Geschwindigschaltete Flüssigkeitsbäder hindurchläuft. Um zu er- keitszunahme der Behandlungsflüssigkeit der hydroreichen, daß beim Ein- und Austritt des zu behan- ao statische Druck bis zur Dampfblasenbildung in der

delnden Materials in die bzw. aus den einzelnen Bädern keine Leckverluste auftreten, sind an den einzelnen die Behandlungsflüssigkeiten enthaltenden Gefäßen Dichtungsvorrichtungen angeordnet, die mit

Flüssigkeit absinkt, worauf nach Durchtritt durch diese Verengung die Geschwindigkeit wieder abfällt und der ansteigende Druck die Dampfblasenbildung unter gleichzeitigem Zerfall der vorhandenen Blasen"

einem Druckgas beschickt werden und durch die as verhindert. Auf diese Weise ergibt sich in den Behindurch das Bandmaterial in die Gefäße hinein ein- handlungszonen eine sogenannte Kavitation der Flüssigkeit, so daß durch den in diesem Kavitationsbereich erfolgenden Aufprall und Freiwerden hoher

Energie Fremdkörper von der Oberfläche des beab- 30 handelten Bandmaterials in besonders schonender Weise intensiv und schnell abgelöst und physikalisch entfernt werden. Andererseits werden, wahrscheinlich bedingt durch die sich aus der Kavitationserscheinung ergebende außerordentliche Bewegung, öl und Fette

wenn

Oberflächen einer mechanischen Polierbearbeitung unterworfen werden sollen. Durch die Verwendung einer Behandlungsflüssigkeit soll erreicht werden,

tritt bzw. aus denselben herausgeleitet wird. Durch das aus diesen Dichtungsvorrichtungen in die Gefäße hinein tretende Gas wird der Ein- bzw. Auslaß dieser Gefäße gegen Flüssigkeitsaustritt gesichert.

Bekannt ist ferner (USA.-Patentschrift 2 900 992) ein Gerät zum Reinigen der Oberfläche von Werkstücken von schädlichen Verunreinigungen mittels

auf die betreffenden Oberflächen gerichteter Strahlen 35 durch Lösung oder durch die Bildung einer wenigeiner Behandlungsflüssigkeit, wenn die jeweiligen stens vorübergehenden Emulsion in der Reinigungsflüssigkeit entfernt und im Flüssigkeitsstrom fortgeführt.

Eine besonders vorteilhafte Vorrichtung zur Durch-

daß bei dieser Vorbehandlung der Oberflächen keine 40 führung des erfindungsgemäßen Verfahrens kenn-Verkratzungen oder sonstigen Schädigungen der zu zeichnet sich gemäß einem weiteren Erfindungsmerkreinigenden Gegenstände auftreten. Dabei ist vorge- mal durch eine Behandlungskammer mit Anschlüssehen, daß die Flüssigkeit unter Druck mit hoher sen für den Einlaß der unter Druck stehenden BeGeschwindigkeit in geneigter Richtung aus einer handlungsflüssigkeit beiderseits des durch die Kam-Vielzahl von Düsen heraus auf die zu behandelnde 45 mer kontinuierlich durchgeleiteten Bandmaterials und Oberfläche auftrifft, um auf den behandelten Flächen mit wenigstens einem Auslaß für die Behandlungsflüssigkeit, durch den das Bandmaterial aus der Kammer herausgeführt wird und der die Verengung in der Behandlungszone bildet, wobei der oder die

auch schon eine Maschine zum Behandeln von me- 50 Auslässe in einem Behälter für die Aufnahme der tallischem Bandmaterial mit Flüssigkeiten zwecks aus der Kammer ausgetretenen Behandlungsflüssig-Desoxydation der Bandränder, die in einem späteren keit unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in diesem Be-Arbeitsgang miteinander oder mit Rändern weiterer hälter angeordnet sind.

Bänder verlötet werden sollen. Dabei wird die Be- Weitere Erfindungsmerkmale für eine derartige

handlungsflüssigkeit so gegen das Bandmaterial ge- 55 Vorrichtung kennzeichnen vorteilhafte Einzelheiten richtet, daß nur ganz bestimmte, zu desoxydierende der konstruktiven Ausbildung der Behandlungskam-Flächenzonen beaufschlagt werden können. Zu diesem Zweck wird das Bandmaterial zwischen Reihen
einander gegenüberliegender Spritzdüsen hindurchgeleitet, die unter bestimmtem Neigungswinkel Flüssig- 60 dung der Kammer in Form von Baugruppen, die keitsstrahlen nur gegen die Außenränder des Band- vorteilhaft gegeneinander verschwenkbar gelagert sein materials, und zwar gleichzeitig auf beiden Oberflächen desselben, richten, so daß der mittlere Teil
des Bandmaterials unbeaufschlagt bleibt. Um dabei

eine gewisse Abdichtwirkung gegen einen übermäßi- 65 erläutert; in diesen zeigt gen Flüssigkeitsdurchtritt und damit Flüssigkeitsver- Fig. 1 eine schaubildliche gebrochene Ansicht

lust aus der Behandlungsvorrichtung sowie eine Kon- einer nachstehend als »Reiniger« bezeichneten Reizentration der Beaufschlagung auf eine möglichst be- nigungsvorrichtung der Erfindung mit dem diese

abgelagerte Fremdteilchen abzuwaschen bzw. abzuspülen.
Bekanntistschließlich (USA.-Patentschrift2523 350)

mer bzw. deren Wandungsteile, ferner von Anschlagplatten für die Umleitung der aus der Kammer austretenden Behandlungsflüssigkeit und einer Ausbil-

können.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand schematischer Zeichnungen näher

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Vorrichtung und die Behandlungsflüssigkeit aufneh- nen in der Flüssigkeit Dampfblasen zu erscheinen,

menden Behälter, weil der hydrostatische Druck auf einen Wert absinkt,

Fig. 2 eine schematische Übersicht des Gesamt- der etwa um oder unter dem Dampfdruck der Flüssigsystems der Erfindung, keit selbst liegt. Diese Blasen werden mit dem Flüssig-

Fig. 3 die Draufsicht auf die Reinigungsvorrich- 5 keitsstrom beim Austreten durch die Auslässe 14, 15

tung nach Fig. 1, in die Bereiche 58 (s. Fig. 1 und 4) befördert. Hier

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der sind die Profilplatteneinengungen plötzlich beseitigt,

Reinigungsvorrichtung nach den Fig. 1 und 3 und und die Geschwindigkeit des Flüssigkeitsflusses durch

Fig. 5 einen Schnitt gemäß Linie 5-5 der Fig. 4. die öffnung der Auslässe 14, 15 nimmt bei entspre-

In der Zeichnung ist der erfindungsgemäße Reini- io chendem Anstieg des hydrostatischen Drucks ab. ger mit 8 bezeichnet, der eine obere Baugruppe 10 Teilweise bedingt durch die Bauart der Ablenkplatten und eine untere Baugruppe 11 aufweist. Zwischen 46, 48 werden in der fließenden Flüssigkeit auf diese beiden Baugruppen ist eine Behandlungskammer 12 Weise wieder Drücke erzwungen, die über dem Flüsmii Auslässen 14 und 15 ausgebildet. Das zu reini- sigkeitsdampfdruck liegen; dieser Druckanstieg begende Band 16 wird, wie aus den F i g. 1 und 2 er- 15 wirkt ein implosives Zusammenfallen der Blasen.
sichtlich, auf einer Bahn von zwei Führungsrollen- Diese bei und zwischen den Bereichen 56, 58 aufpaaren 18, 20 und 19, 21 durch die Kammer tretenden Erscheinungen sind hauptsächlich Flüssiggeführt, keitskavitationserscheinungen, verbunden mit hohen

Die beiden Baugruppen werden im allgemeinen Belastungskräften auf irgendwelche darin befindliche,

im Aufbau gleich sein, so daß die eingeschlossene 20 verhältnismäßig solide Oberflächen.

Kammer 12 im senkrechten Querschnitt symmetrisch Der Reiniger 8 liegt in einem Behälter 60, wobei

ist. Dementsprechend wird eine Beschreibung der die untere Baugruppe 11 am Boden des Behälters

oberen Baugruppe 10 auch zur Beschreibung der durch Schrauben 38α (Fig. 4) befestigt ist, die in die

unteren Baugruppe 11 dienen, eventuell unter Bei- Klemmblöcke 32a, 34a und 36a greifen, welche

fügung des Buchstabens »α« zur Bezugsziffer. as ebenfalls einem Dichtungsteil 62 zugeordnet sind. Das

Die Baugruppe 10 umfaßt im allgemeinen parallele Rohr 40 a verläuft zum Boden des Behälters und ist

Seitenwände 22, 22', die im Abstand voneinander wiederum durch ein Rohr oder einen Schlauch 64

liegen und an den Seitenrändern der Profilplatten 24. mit der Pumpe 52 verbunden. Das Rohr 40 auf der

26 anliegen. Diese Profilplatten wiederum sind ent- oberen Baugruppe 10 ist mit einer Dichtungsscheibe

lang ihrer Abschnitte 28,30 zwischen unteren Klemm- 30 66 versehen, welche gegen die Seitenwand des Be-

blöcken 32, 34 und einem oberen Klemmblock 36 hälters 60 flüssigkeitsdicht mit einem Aufsatz anliegt,

mit einer Abdichtung 37 durch Schrauben 38 gehal- der gleichfalls mit dem Rohr oder der Leitung 68

ten. Bolzen 41 halten die Seitenwände 22, 22' in ihrer verbunden ist, die wiederum zur Pumpe 52 führt,

dargestellten Lage. Wie man aus F i g. 2 ersehen kann, führt die Pumpe

Der obere Klemmblock 36 ist so ausgebildet, daß 35 52 die Reinigungsflüssigkeit durch die Leitungen 64,

er ein Rohr 40, das in offener Verbindung mit der 68 und 40 a, 40 und von dort der Kammer 12 des

Kammer 12 steht, flüssigkeitsdicht aufnehmen kann. Reinigers 8 zu.

Die Dichtung 37 gewährleistet die Flüssigkeitsdich- Der Flüssigkeitsspiegel im Behälter 60 wird im all-

tung an den oberen Begrenzungen der Kammer 12. gemeinen oberhalb der Dichtungsscheibe 66 gehalten,

Eine Einstellung von exzentrischen Nocken 42, 44 40 so daß der Reiniger 8 darin eingetaucht ist. Dieser und ihrer Gegenstücke in der unteren Baugruppe 11 Spiegel kann durch ein übliches Standrohr 100 aufermöglicht die Regulierung des Abstands zwischen rechterhalten werden. Der Abfluß aus dem Behälter den Profilplatten 24, 24 a am Auslaß 14, des Ab- erfolgt über eine Leitung 70 zu dem Filter 54 und stands zwischen den Profilplatten 26, 26 a am Aus- von dort zur Pumpe 52.

laß 15 und insbesondere des Abstands 50, wie am 45 Die Ablenkplatten 46, 48 dienen dazu, den Hauptbesten aus Fig. 5 ersichtlich ist. teil der Flüssigkeitsströmung zurück zur Mitte des

Da sich die Profilplatten 24, 26 je nach Einstellung Behälters anstatt gegen die Innenwände zu leiten,
der Nocken 42, 44 federnd nach innen und außen Wie in den F i g. 1 und 2 gezeigt ist, kann das biegen, wird eine solche Einstellung im allgemeinen flexible Bandmaterial oder das Magnetband 16 aus das Querschnittsprofil der Kammer 12 und der Aus- 50 einer Voratsspule 72 zugeführt werden und verläuft lasse 14, 15 regeln und somit auch die Betriebseigen- dann über und um Führungsrollen 19, 21, 20 und 18 schäften der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrich- herum und anschließend auf eine Aufnahmespule 74. tung. Die Führungsrollen 18 und 19 können an den Seiten Außerhalb der Auslässe 14, 15 sind Ablenkplatten des Behälters 60 befestigt sein, jedoch wird im Hin-46, 48 angebracht. Diese sind an den Enden der 55 blick auf einen leichteren Betrieb bevorzugt, die Seitenwände 22, 22' etwas im Abstand vom Ende der Führungsrollen 20 und 21 auf einer senkrechten Profilplatten 24, 26 befestigt. Die im allgemeinen Bahn anzubringen, so daß sie aus dem Behälter auf nach oben gekrümmten Ablenkplatten 46, 48 enden eine mindestens geringfügig oberhalb der Führungsdeutlich vor einem Anschlag an den Kanten der rollen 18 und 19 gelegene Höhe angehoben werden Klemmblöcke 32, 34, 36. 60 können. Dies gestattet ein Führen des Bandmaterials Rohre 40, 40 a sind jeweils mit einer Pumpen- 16 direkt über die Oberfläche des Behälters und auf anordnung, wie bei 52 in F i g. 2 schematisch dar- die Führungsrollen 18 und 19, und danach können gestellt, und einem Filter 54 verbunden und führen die Führungsrollen 20 und 21 gesenkt werden, wodie Reinigungsflüssigkeit der Kammer 12 mit hoher durch das Bandmaterial in den Behälter und in Geschwindigkeit zu und erzwingen, daß sie durch die 65 Reinigungsstellung gesenkt wird.
Auslässe 14, 15 mit hohen Geschwindigkeiten aus Eine Bahn dieser Art ist schematisch in F i g. 1 der Kammer 12 austritt. In einem gewissen Bereich, gezeigt, wobei eine senkrechte Führungsschiene 76 im allgemeinen etwa bei 56 (s. F i g. 1 und 4) begin- ein auf der Welle 80 der Führungsrolle 21 befestigtes

Rad 78 trägt. An der Welle 80 ist eine Kette oder Schnur 82 befestigt, welche mit einer Blockrolle und einer Aufnehmvorrichtung 86 verbunden ist.

Wie ferner aus F i g. 1 ersichtlich, ist die obere Baugruppe 10 zweckmäßigerweise so angebracht, daß sie aus der senkrechten Ebene der Bahn des Bandes entlang der unteren Baugruppe 11 geschwenkt werden kann, und wenn der Reiniger mit flexiblem Bandmaterial beladen werden soll, ist der Reiniger auf diese Art und Weise geöffnet. Die Schwenkung erfolgt zweckmäßig über ein Kniegelenk 88, dessen Arme auf Rollstiften 90, 92 im oberen Klemmblock 36 schwenkbar sind.

Das Band bewegt sich somit derart durch den Reiniger, daß es zunächst durch den Auslaß 15 in die Kammer 12 und dann aus dieser durch den Auslaß 14 läuft, und zwar in einem ersten Kavitationsbereich in einer entgegengesetzt zur Flüssigkeitsströmung laufenden Richtung und gleichsinnig mit dem Flüssigkeitsstrom in einem zweiten Kavitationsbereich, so daß eine Reinigung nur durch die Flüssigkeitsströmung in jeder Richtung erreicht wird.

Eine wichtige Betriebsbedingung ist die Temperatur der Reinigungsflüssigkeit, da deren Dampfdruck mit der Temperatur variiert. Eine Veränderung im Dampfdruck verändert natürlich die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Reinigers, wenn nicht der Absland bei den Auslässen 14, 15 zur Anpassung an diese zweckmäßig ausgeglichen wird. Wenn ein Temperaturanstieg stattfindet, kann mit einem Anstieg im Dampfdruck der Reinigungsflüssigkeit der Abstand 50 vergrößert werden, da der hydrostatische Druck bei niedrigeren Geschwindigkeiten der Flüssigkeitsströmung unter den Dampfdruck abfällt.

In jedem Fall ist es jedoch einfach, den Abstand 50 für beliebig gegebene Bedingungen von Druck, Temperatur und Reinigungsflüssigkeit einzustellen, um eine optimale Reinigungsleistung der Vorrichtung zu erzielen.

Zum Betrieb der Reinigungsvorrichtung kann jede geeignete Reinigungsflüssigkeit verwendet werden. Bevorzugt wird jedoch ein wäßriges Medium, da dieses am leichtesten zu handhaben ist. Bei manchem Bandmaterial, wie fotografischen Filmen, ist es wünschenswert, eine organische Flüssigkeit, wie Freon oder Methylchloroform, zu verwenden. In ein wäßriges Bad können verschiedene Zusätze gegeben werden, wie kleine Mengen Reinigungsmittel. Alkohol oder Mineral- oder emulsionierte Silikonöle. Die Verwendung der letzteren ist besonders fördernd bei der Reinigung von metallischen Bändern in Rechenanlagen, da das Band mit einem dünnen Ölfilm überzogen wird, wenn es aus dem Behälter 60 austritt, was einen Schutz gegen Rost bewirkt. Bei der Ausführung der Erfindung wurde beobachtet, daß. wenn diese Vorsichtsmaßnahme nicht getroffen wird, die Reinigungswirksamkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung so groß ist. daß selbst der schützende und sehr gut haftende Silikonölüberzug. der vom Hersteller ursprünglich auf solchen metallischen Bändern zur Verhinderung von Rost aufgebracht wurde, in der Tat beim Reinigungs\organg entfernt wird.

Es ist ein Merkmal der in den F i g. 1 bis 5 gezeigten Reinigungsvorrichtung, daß die Profilplatten 24, 24'. 26, 26' leicht ersetzt werden können. Dies ist ein Vorteil, da die an den Auslassen 14, 15 stattfindende intenshe Kavitation über eine ausgedehnte Gebrauchsdauer eventuell zu einer Abnutzung der Metalloberfläche führen kann, selbst wenn die Profilplatten aus rostfreiem Stahl bestehen.

Während die in den F i g. 1 bis 5 dargestellte Reinigungsvorrichtung im wesentlichen parallele Seitenwände 22, 22' aufweist, versteht sich, daß dies eher aus Gründen eines leichteren Aufbaus geschah und nicht ein kritisches Merkmal der Anordnung ist. Es liegt gleichzeitig im Rahmen der Erfindung, Vorrichtungen der beschriebenen Art zu schaffen, in denen die Kammer 12 sowohl im waagerechten als auch im senkrechten Schnitt etwa rautenförmig wäre. Eine solche Konstruktion, wie sie durch Verjüngung der Seitenwände 22, 22' gegen die Auslässe 14, 15 hin entstehen würde, würde tatsächlich den Druckwechsel, der sich aus dem gesteigerten Wechsel der Flüssigkeitsdurchflußrate ergibt, für ein gegegebenes Pumpenvolumen erhöhen. In ähnlicher Weise ist es nicht notwendig, daß die Profilplatten, wie gezeigt, über ihre ganze Oberfläche flach sind, obgleich es wünschenswert ist, daß beim Abstand 50 die Platte an allen Punkten im wesentlichen gleichmäßig vom Bandmaterial entfernt ist, wie in F i g. 5 gezeigt. Dies gewährleistet eine ordentliche Reinigung über der gesamten Oberfläche des Materials.

Es ist außerdem vorteilhaft, eine Einstellung der Ablenkplatten 46, 48 zu schaffen, indem ein leicht länglicher Schlitz zur Aufnahme der Befestigungsschrauben 94 gebildet wird. Dies gestattet eine Regulierung der Spalte 96, 98, so daß ein ausreichender Durchlaß für das Band entsteht, ohne daß dieses beschädigt wird, und eine glatte Flüssigkeitsströmung um und über die Ablenkplatten gewährleistet wird.

Claims (7)

Palentansprüche:

1. Verfahren zum kontinuierlichen Reinigen von Bandmaterial, gemäß dem das Band beidseitig mit einer unter Druck stehenden Flüssigkeit beaufschlagt wird, die in der Behandlungszone Druck- und Geschwindigkeitsänderungen unterliegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Band durch mindestens eine Verengung in der Behandlungszone hindurchgeführt wird, die in der Weise bemessen ist. daß infolge der Geschwindigkeitszunahme der Behandlungsflüssigkeit der hydrostatische Druck bis zur Dampfblasenbildung in der Flüssigkeit absinkt, worauf nach Durchtritt durch diese Verengung die Geschwindigkeit wieder abfällt und der ansteigende Druck die Dampfblasenbildung unter gleichzeitigem Zerfall der vorhandenen Blasen verhindert.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Behandlungskammer (12) mit Anschlüssen (40. 40a) für den Einlaß der unter Druck stehenden Behandlungsflüssigkeit beiderseits des durch die Kammer (12) kontinuierlich durchgeleiteten Bandmaterials (16) und mit wenigstens einem Auslaß (14. 15) für die Behandlungsflüssigkeit und das Bandmaterial (16). der die Verengung (50) in der Behandlungszone (56, 58) bildet und der in einem Behälter (60) für die Aufnahme der aus der Kammer (12) ausgetretenen Behandlungsflüssigkeit unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in diesem Behälter angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Auslässe (14. 15) durch symmetrisch mit geringem Abstand einander ge-

BAD ORIGINAL

genüberliegende Profilplatten (24, 26, 24 α, 26 α) gebildet werden, die in ihrer Relativlage zueinander einstellbar (42, 44) sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilplatten (24, 26, 24 a, 26 a) auswechselbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch exzentrisch gelagerte Elemente, z. B. Nocken (42, 44), die paarweise mit der Außenfläche der Profilplatten (24, 26, 24 α, ίο 26 a) an der engsten Stelle der Auslässe (14, 15) in Berührung stehen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der Auslässe (14, 15) Ablenkplatten (46, 48) für die Umleitung der aus diesen Auslassen austretenden

Behandlungsflüssigkeit entgegen der Austrittsrichtung angeordnet sind.

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7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (12) aus einer oberen und einer unteren Baugruppe (10, 11) besteht, die symmetrisch zu einer waagerechten Mittelebene angeordnet sind und je einen der Anschlüsse (40 oder 40«) für den Einlaß der Behandlungsflüssigkeit, eine der Profilplatten (24, 26 oder 24 a, 26 a), eines der Einstellelemente (42 oder 44) und ein Paar gegensinnig gekrümmter Ablenkplatten (46 oder 48) umfassen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Baugruppen (10,11) gegeneinander verschwenkbar gelagert sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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