DE1533706C

DE1533706C - Hydraulic system of an automatic safety reel

Info

Publication number: DE1533706C
Application number: DE19671533706
Authority: DE
Inventors: Waclaw; Zawada Zbigniew; Debiec Jan; Janion Alfred; Zeifert Stefan; Gleiwitz Warachim (Polen)
Original assignee: Zaklady Konstrukcyjno-Mechanizacyjne Przemyslu Weglowego, Gleiwitz (Polen)
Priority date: 1966-02-14
Filing date: 1967-02-09
Publication date: 1973-02-01

Description

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Die Erfindung betrifft das hydraulische System durch Verwendung einer zusätzlichen Pumpe zu eines automatischen Sicherheitshaspels zum Kon- ' sichern.The invention relates to the hydraulic system by using an additional pump an automatic safety reel to secure.

stanthalten .der Zugkraft in einem Seil od. dgl, wel- Dies kompliziert jedoch das hydraulische SystemThe tensile force in a rope or the like, wel- This complicates the hydraulic system

ches zur Absicherung einer in steilen Flözen arbei- beträchtlich. Bisher war es nur bekannt, einen Drucktenden Abbaumaschine dient, bestehend aus einer 5 behälter zum Druckausgleich in den Druckleitungen Pumpe zur Erzeugung eines einstellbaren »Soll«- hydraulischer Systeme anzuordnen.
Druckes in der Druckleitung, deren Leistung von Bei den bekannten hydraulischen Sicherheitshäspelnches to secure a work in steep seams. So far it was only known to use a pressure tend mining machine, consisting of a 5 tank for pressure equalization in the pressure lines, pump to generate an adjustable "target" - to arrange hydraulic systems.
Pressure in the pressure line, the performance of which from the well-known hydraulic safety shackles

dem jeweiligen »Ist«-Druck gesteuert wird und einem ist ein geschlossener Flüssigkeitskreislauf vorgesehen, mit der Sicherheitshaspel gekoppelten langsam lau- · und zwar sowohl beim Auf- wie beim Abwickeln des fenden Flüssigkeitsmotor hohen Drehmoments, wel- io Sicherheitsseiles. Die unvermeidlichen Flüssigkeitscher in einer Strömungsrichtung als Motor und in der Verluste im geschlossenen Kreislauf, müssen dabei anderen als Pumpe arbeitet, sowie einer auf die mit einer zusätzlichen Pumpe ausgeglichen werden. Sicherheitshaspel einwirkenden Federbremse, wobei Aufgabe der Erfindung ist' es, ein möglichst ein-the respective "actual" pressure is controlled and a closed liquid circuit is provided, coupled with the safety reel slowly running · both when winding and unwinding the fenden liquid motor with high torque, wel- io safety rope. The inevitable liquid shear in one direction of flow as a motor and in the losses in the closed circuit, must thereby other works as a pump, as well as one to be balanced with an additional pump. Spring brake acting on the safety reel, the object of the invention being 'to

in der Druckleitung zwischen der Pumpe und dem faches hydraulisches System eines automatischen Flüssigkeitsmotor ein Rückschlagventil vorgesehen ist. 15 Sicherheitshaspels der eingangs genannten Art an-in the pressure line between the pump and the multiple hydraulic system of an automatic Liquid motor a check valve is provided. 15 safety reel of the type mentioned at the beginning

Derartige Haspel haben die Aufgabe, ein Ab- zugeben, das selbst zur Sicherung schwerster Abbaurutschen der Abbaumaschine auf Grund ihres Eigen- maschinen in sehr steilen Flözen z. B. mit Neigungen gewichts im Falle des Zerreißens des Arbeitszug- über 60° noch ohne Schwierigkeiten verwendbar ist, elements zu verhindern. ■ ohne daß eine zusätzliche Pumpe zum Ausgleich vonSuch reels have the task of delivering that even for securing the heaviest dismantling chutes the mining machine due to its own machine in very steep seams e.g. B. with inclinations weight in the event of the work train tearing - over 60 ° can still be used without difficulty, elements to prevent. ■ without an additional pump to compensate for

Der Sicherheitshaspel ist mittels eines Seiles mit 20 Flüssigkeitsverlusten erforderlich ist.
der zu sichernden Abbaumaschine verbunden. Von Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durchThe safety reel is required by means of a rope with 20 fluid losses.
connected to the mining machine to be secured. The object is achieved according to the invention by

einem derartigen Sicherheitshaspel wird verlangt, daß einen in der Abflußleitung des Flüssigkeitsmotors aner auf das Seil eine konstante Zugkraft ausübt, un- geordneten Niederdruckbehälter, welcher mit einem abhängig von der Lage oder Vorschubrichtung der Druckdosierverteiler und einem Niederdrucküberlauf-Abbaumaschine. Der Sicherheitshaspel darf die Be- 25 ventil versehen ist, einen vom »Ist«-Druck der wegungsfreiheit der Abbaumaschine während ihrer Druckleitung gesteuerten Abtrennverteiler in einer normalen Arbeit nicht behindern, d. h. er muß das Leitung, die den Zylinder der Federbremse mit Sicherungsseil je nach Fahrtrichtung und -geschwin- einem drucklosen Behälter verbindet, und ein zum digkeit der Maschine auf- oder abwickeln. · Schließen des hydraulischen Kreislaufes bei der TaI-Such a safety reel is required to have one in the drain line of the liquid motor exerts a constant tensile force on the rope, disordered low-pressure container, which with a depending on the position or direction of advance of the pressure metering manifold and a low pressure overflow mining machine. The safety reel may be provided with one of the “actual” pressure of the valve freedom of movement of the mining machine during its pressure line controlled separation manifold in one do not hinder normal work, d. H. he must be the line that connects the cylinder of the spring brake with Safety rope connects a pressureless container depending on the direction and speed of travel, and one to the winding up or unwinding the machine. · Closing the hydraulic circuit at the TaI

Es sind Sicherheitshaspel bekannt, die diesen Er- 30 fahrt und zum öffnen des hydraulischen Kreislaufes forderaissen selbsttätig nachkommen. Sie weisen hy- bei der Bergfahrt vorgesehenes Steuerorgan in einer draulische Systeme auf, die einen schnellaufenden -Leitung, die die Druckleitung mit der Abflußleitung Flüssigkeitsmotor enthalten, welcher die Trommel bzw. dem Niederdruckbehälter verbindet,
antreiben oder aber auch abbremsen kann, indem er Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ergibt sichSafety reels are known which automatically comply with this experience and the requirement to open the hydraulic circuit. They have a control element in a hydraulic system, which is provided when driving uphill, which has a high-speed line that contains the pressure line with the discharge line, the liquid motor, which connects the drum or the low-pressure tank,
can drive or also brake by an advantageous embodiment

als Pumpe wirkt. Der Flüssigkeitsmotor ist in diesen 35 aus dem Unteranspruch.acts as a pump. The liquid motor is in these 35 from the dependent claim.

Haspeln über ein mehrstufiges mechanisches Zahn- Der Niederdruckbehälter in Verbindung mit demReeling via a multi-stage mechanical tooth- The low-pressure tank in conjunction with the

radgetriebe mit der Trommel gekoppelt. In manchen Niede"rdrucküberlaufventil dient dazu, den Druck der bekannten hydraulischen Systeme derartiger auf der Abflußseite des Motors auf einer bestimmten Haspel wird eine Pumpe mit veränderlicher Leistung Höhe zu halten. Das selbsttätige Nachfüllen des verwendet. Zur Umsteuerung des Haspels bei Fahrt- 49 Niederdruckbehälters erfolgt dabei mit Vorteil durch richtungswechsel der Abbaumaschine dient ein me- die vorgesehene Pumpe über den Druckdosierchanisches Relais, das den hydraulischen. Kreislauf _■ verteiler. Dadurch ist eine zusätzliche Pumpe zum umsteuert. Die bekannten selbsttätigen Sicherheits- .:■ Aufrechterhalten des betreffenden Druckes unnötig, haspel eignen sich zur Sicherung der Abbau- Durch das sofortige Schließen des hydraulischengearbox coupled to the drum. In some low pressure overflow valve is used to reduce the pressure of the known hydraulic systems such on the discharge side of the engine on a certain Reel is a pump with variable capacity to hold height. The automatic refilling of the used. In order to reverse the reel in the 49 low-pressure tank, it is advantageous to use Change of direction of the mining machine is done by means of the provided pump via the pressure metering mechanism Relay that controls the hydraulic. Circuit _ ■ distributor. This creates an additional pump for the reverses. The well-known automatic safety.: ■ Maintaining the relevant pressure unnecessarily, Reels are suitable for securing the dismantling by immediately closing the hydraulic

maschinen jedoch nur in Flözen mit einer Neigung 45 Kreislaufes bei Beginn der Talfahrt der Abbauunter 35°. - . . ■ .. . maschine wird. der. Motorteil des hydraulischenmachines, however, only in seams with an inclination of 45 degrees at the start of the descent of mining below 35 °. -. . ■ ... machine will. the. Engine part of the hydraulic

Das Problem, in einem Seil beim Auf-, oder Ab- . System sofort von dem Pumpenteil abgetrennt, und wickeln eine konstante Zugkraft aufrechtzuerhalten, die Druckleitung des Motors wird, sofort mit der tritt auch bei Schlepp- oder Anlegemanövern von Abflußleitung verbunden.. Bei Beginn der Bergfahrt Schiffen auf. Die bekannten zu diesem Zweck ver-. 50 gelten entsprechend umgekehrte Verhältnisse. ■
wendeten Haspel besitzen ein hydraulisches System, "■■ Ein derartiges Umschalten ist zum einen durch das das einen langsam laufenden Flüssigkeitsmotor mit an sich bekannte Rückschlagventil in der Leitung hohem Drehmoment, eine Pumpe mit konstanter ' zwischen-.der Pumpe und dem Flüssigkeitsmotor erLeistung und einen Druckbehälter auf der Druck- reicht, welches den Rückfluß zur Pumpe sperrt. Zum seite des Motors enthält. In diesen Einrichtungen er- 55 änderen ist ein Steuerorgan in einer Leitung vorfolgt der Abfluß der entspannten Flüssigkeit vom gesehen, die die Druckleitung mit der Äbflußleitung Motor direkt in einen Behälter, in welchem atmo- bzw. dem Niederdruckbehälter verbindet. Als Steuer-, sphärischer Druck herrscht. organ kann . entweder ein einstellbares Feder-The problem in a rope when going up or down. System immediately disconnected from the pump part, and winding to maintain a constant tractive force, the pressure line of the engine is immediately connected to the discharge line also occurs during towing or berthing maneuvers. At the beginning of the ascent ships on. The known for this purpose ver. 50 the opposite applies accordingly. ■
reversed reels have a hydraulic system, "■■ Such a switchover is on the one hand by the one slow-running liquid motor with a check valve in the line known per se high torque, a pump with constant power between the pump and the liquid motor and a Pressure vessel on the pressure range, which blocks the return flow to the pump, on the side of the motor. In these devices there is a control element in a line for the drainage of the relaxed liquid from the side, which the pressure line with the flow line of the motor directly into a container in which atmo- or the low-pressure container connects. As control, spherical pressure prevails. organ can. Either an adjustable spring

Es ist bekannt, daß, wenn ein langsam laufender Überdruckventil oder ein als Drosselorgan wirkender Flüssigkeitsmotor .mit großem Drehmoment als 60 Verteiler dienen. Bei Verwendung eines Feder-Pumpe arbeiten ?oll, insbesondere bei erforderlichen ; Überdruckventils . wird dieses auf den Druck ein-; schnellen Umsteuerungen von der Motorarbeit zur ' gestellt, welchen der Motor erzeugt, ■ wenn er als Pumpenarbeit, die Aufrechterhaltung eines niedrigen Pumpe arbeitet. "It is known that when a slowly running pressure relief valve or one acting as a throttle body Liquid motor. With high torque serve as a distributor. When using a spring pump work? oll, especially when necessary; Pressure relief valve. will this be on the pressure; rapid reversals of the engine work to 'provided, which the engine generates, ■ when he as Pump work, keeping a low pump working. "

Druckes auf der Abflußseite des Motors unentbehr- Dieser Druck übersteigt den von der Pumpe er-Pressure on the discharge side of the motor is indispensable. This pressure exceeds the pressure generated by the pump.

lich ist. Dieser Niederdruck wirkt vorteilhaft auch 65 zeugten Druck. Bei Verwendung eines Verteilers auf die Arbeit des Motors, solange er als Motor wird er von der Druckdifferenz gesteuert, die beiderarbeitet. Es sind hydraulische Systeme bekannt, bei seits des Rückflußventils in der Leitung zwischen welchen man sich bemühte, diesen Niederdruck Motor und Pumpe herrscht.is lich. This low pressure also has an advantageous effect on the pressure generated. When using a distributor on the work of the motor, as long as it works as a motor, it is controlled by the pressure difference that both works. There are hydraulic systems known, on the part of the return valve in the line between which one endeavored to rule this low pressure motor and pump.

Das erfindungsgemäße hydraulische System eines automatischen Sicherheitshaspels wird nachstehend in den F i g. 1 bis 3 an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt The hydraulic system of an automatic safety reel according to the present invention is shown below in fig. 1 to 3 explained in more detail using an exemplary embodiment. It shows

F i g. 1 ein Schema des hydraulischen Systems mit der Haspeltrommel,F i g. 1 a scheme of the hydraulic system with the reel drum,

F i g. 2 ein Schema, das sich von dem vorherigen dadurch unterscheidet, daß anstatt eines hydraulisch gesteuerten Verteilers ein Überlaufventil verwendet wird und .F i g. 2 a scheme which differs from the previous one in that instead of one hydraulic controlled distributor an overflow valve is used and.

F i g. 3 einen automatischen Leistungsregler.F i g. 3 an automatic capacity regulator.

Der in F i g. 1 dargestellte elektrische Motor treibt eine Axialkolbenpumpe 1, · deren Leistung selbsttätig durch die Feder 2 und den Kolben 3 geregelt wird. Das öl fließt von der Pumpe 1 aus zu den Zylindern 13, welche .die Entbremsung der Trommel 7 bewirken, und zugleich durch das Rücklaufventil 4 und durch den Verteiler des Drehrichtungswechsels 5 zu dem Flüssigkeitsmotor.6 mit hohem Drehmoment, Bei einer D'ruckabserikung von beispielsweise unter 12 atü stellt der Abtrennverteiler 12 eine Verbindung· zwischen den Zylindern der Federbremsen 13 und dem drucklosen ölbehälter her und bewirkt dadurch eine sofortige Bremsung der Trommel.The in F i g. The electric motor shown in FIG. 1 drives an axial piston pump 1, the output of which is automatic is regulated by the spring 2 and the piston 3. The oil flows from the pump 1 to the cylinders 13, which cause the deceleration of the drum 7, and at the same time through the return valve 4 and through the distributor of the change of direction of rotation 5 to the liquid motor 6 with high torque, If the pressure drops below 12 atmospheres, for example, the isolating distributor 12 provides a connection between the cylinders of the spring brakes 13 and the pressureless oil container and thereby causes an immediate braking of the drum.

Während des normalen Betriebes des Haspels, wird die Abbaumaschine mit dem Hydrauliksystem des Haspels gesichert. Die Bremsen der Trommel bilden ein zusätzliches Sicherungselement, das die Maschine im Falle einer Druckabsenkung gegen ein Abgleiten nach unten sichert.During normal operation of the reel, the mining machine is connected to the hydraulic system of the Reel secured. The brakes of the drum form an additional safety element that protects the machine secures against sliding down in the event of a pressure drop.

• In F i g. 2 ist das Schema des Hydraulischen Systems eines Sicherheitshaspels dargestellt, welches zur Absicherung von in besonders steilen Flözen betriebenen Abbaumaschinen bestimmt ist. Dabei wird an Stelle des in F i g. 1 dargestellten Drosselprgans 8 ein Überlaufventil 16 verwendet, welches durch seinen öffnungsdruck die Zugkraft im Sicherungsseil beim »Lastsenken« einstellt. Die Verwendung des• In Fig. 2 shows the schematic of the hydraulic system of a safety reel, which is intended to secure mining machines operated in particularly steep seams. It will instead of the one shown in FIG. 1 shown Drosselprgans 8 uses an overflow valve 16, which by its opening pressure adjusts the tensile force in the safety rope when »lowering the load«. Using the

welcher die mit einer Innenverzahnung versehene 20 Überlaufventils anstatt des Drosselorgans beseitigtwhich eliminates the overflow valve provided with an internal toothing instead of the throttle element

Haspeltrommel 7 antreibt. Von dem Flüssigkeitsmotor 6 fließt das öl durch den Verteiler 5 zu einem Niederdruckbehälter 9, von welchem aus es durch ein Niederdrucküberlaufventil 10, welches den Druck im Niederdruckbehälter 9 aufrechterhält, . zu dem drucklosen Ölbehälter abfließt. Durch Änderung der Spannung der Feder 2 kann der Druck auf der Druckseite des hydraulischen Kreislaufs und damit auch die Zugkraft in dem Sicherungsseil gesteuert werden. Der Wechsel vom Auf- zum Abwickeln verlangt keine Umsteuerung.Reel drum 7 drives. From the liquid motor 6, the oil flows through the distributor 5 to a Low pressure tank 9, from which it is through a low pressure overflow valve 10, which the pressure maintains in the low pressure tank 9,. flows off to the pressureless oil container. By changing the Tension of the spring 2 can be the pressure on the pressure side of the hydraulic circuit and thus the tensile force in the safety rope can also be controlled. The change from winding to unwinding demands no change of direction.

In diesem Falle wickelt die Abbaumaschine das Sicherungsseil vom Haspel ab und treibt dabei die Trommel 7, das Zahnradgetriebe mit Innenverzahdie momentane Kraftminderung im Sicherungsseil, welche bisher im Augenblick des Ausschaltens des Elektromotors vor der Betätigung der Bremsen auftrat. In this case, the mining machine unwinds the safety rope from the reel and drives the Drum 7, the gear drive with internal teeth, the momentary reduction in force in the safety rope, which previously occurred at the moment the electric motor was switched off before the brakes were applied.

Infolge einer beträchtlichen Nachgiebigkeit der Regelung der Pumpenleistung mittels Feder 2 und Kolben 3 wurde ein automatischer Leistungsregler entwickelt, dessen Wirkungsweise an Hand der F i g. 3 erläutert wird.As a result of a considerable flexibility in the regulation of the pump output by means of springs 2 and Piston 3, an automatic power regulator was developed whose mode of operation is based on the F i g. 3 will be explained.

Dieser Regler hat eine steile Charakteristik, nach welcher in engem Bereich der Druckänderungen eine volle Leistungsänderung der Pumpe von Null bis zum Maximalwert erfolgt.This regulator has a steep characteristic, according to which in a narrow range of pressure changes a full performance change of the pump takes place from zero to the maximum value.

Das durch die Pumpe gedrückte Öl fließt durchThe oil pushed by the pump flows through

nung und den Flüssigkeitsmotor 6 an, welcher jetzt 35 den Hauptverteiler und den Verteiler 20 unter den als Pumpe wirkt und die Rolle einer Bremse spielt. Steuerkolben 21 und hält die Pumpe 1 in der Stellung Das durch den Flüssigkeitsmotor 6 gedrückte öl ihrer größten Leistung. Bei Steigerung des Drucks fließt bei geschlossenem Rückschlagventil 4 zu dem über einen durch die Feder des Verteilers 20 vorals Drosselorgan wirkenden. Verteiler 8, der durch . bestimmbaren Wert verbindet der verschobene Schiedie Differenz zwischen, den durch die Pumpe 1· und 40 ber des Verteilers den Raum unter dem Steuerkolben den Flüssigkeitsmotor 6 bewirkten Drücke gesteuert 21 mit dem drucklosen Behälter und den Raum über wird. Im Falle des Betriebs des Flüssigkeitsmotors 6
als Pumpe ist der durch ihn bewirkte Druck etwas
größer als der durch die Pumpe 1 bewirkte.Druck.
Somit wird der Schieber des Verteilers 8 verschoben 45
und gestattet einen freien öldurchfluß zur Ansaugseite des hydraulischen Motors .6, wodurch der hydraulische Kreislauf geschlossen wird.tion and the liquid motor 6, which now 35 the main distributor and the distributor 20 acts as a pump and plays the role of a brake. Control piston 21 and holds the pump 1 in the position. The oil pressed by the liquid motor 6 is at its greatest output. When the pressure increases, with the non-return valve 4 closed, it flows to the valve via a throttle element acting as a throttle element through the spring of the distributor 20. Distributor 8, which through. The determinable value connects the shifted difference between the pressures caused by the pump 1 · and 40 via the distributor, the space below the control piston, the liquid motor 6, controlled 21 with the unpressurized container and the space via. In the case of the operation of the liquid motor 6
as a pump the pressure produced by it is something
greater than the pressure caused by pump 1.
The slide of the distributor 8 is thus displaced 45
and allows a free flow of oil to the suction side of the hydraulic motor .6, whereby the hydraulic circuit is closed.

Weil der verwendete Flüssigkeitsmotor 6 mit -Because the liquid motor 6 used with -

hohem Drehmoment zum selbsttätigen Ansaugen des 50. durch das Überlaufventil 16 (F i g. 2) oder durch das Öls nicht geeignet ist, muß auf der Ansaugseite ein · Sicherheitsventil 15 (F i g. 1). ' . -high torque for the automatic suction of the 50th through the overflow valve 16 (Fig. 2) or through the Oil is not suitable, a safety valve 15 (Fig. 1) must be installed on the suction side. '. -

stetiger Überdruck aufrechterhalten werden. \ -constant overpressure can be maintained. \ -

Dieser Überdruck wird durch einen ■Druckdosierverteiler 11 gewährleistet, welcher den Zufluß des Öls von der Pumpe 1 zu dem Niederdruckbehälter 9 im Falle einer Druckabsenkung unter einen vorbestimmten Wert ermöglicht. Bei einer Drucksteigerung im Druckbehälter 9 über einen vorbestimmten " Wert erfolgt .eine Unterbrechung des Zuflusses des Öls von der Pumpe 1 zu dem Druckbehälter 9. Ein dem Kolben mit der Druckleitung. Nach Verschieben des Steuerkolbens 21 wird die Leistung der Pumpe 1 und damit der Druck in der Druckleitung verringert.This overpressure is ensured by a ■ pressure metering distributor 11, which the inflow of the Oil from the pump 1 to the low-pressure tank 9 in the event of a pressure drop below a predetermined one Value enables. In the event of a pressure increase in the pressure vessel 9 above a predetermined " Value occurs. An interruption of the inflow of the Oil from the pump 1 to the pressure vessel 9. On the piston with the pressure line. After moving of the control piston 21, the output of the pump 1 and thus the pressure in the pressure line is reduced.

Um den Anfangsimpuls der Umsteuerung zu sichern, wird der automatische Regler so konstruiert, daß die Pumpe die theoretische Nulleistung nicht erreichen kann.In order to ensure the initial impulse of the reversal, the automatic controller is designed in such a way that that the pump cannot reach the theoretical zero output.

Das öl fließt in dieser Endstellung von der PumpeIn this end position, the oil flows from the pump

Claims

Claims: Safety valve 15 secures the hydraulic system in the event of a hydraulic clogging of one of the elements. The reel drum 7 always drives a centrifugal switch 14, which switches off the electric motor when the speed is increased excessively, caused by damage in the hydraulic system or by a disadvantageous setting, which is associated with a decrease in the oil pressure in the hydraulic system.

1. Hydraulic system of an automatic safety reel to keep the pulling force constant in a rope or the like, which is used to secure a mining, machine, consisting of a pump to generate an adjustable "target" pressure in the pressure line, 'whose output is controlled by the respective "Tst" pressure and a low-speed, high-torque liquid motor coupled to the safety reel, which works as a motor in one flow direction and as a pump in the other, as well as one on the safety reel acting spring brake, wherein in the pressure line between the

Pump and the liquid motor a check valve is provided, marked by one in the drain line of the liquid motor (6) arranged low-pressure container (9), which with a pressure metering distributor (11) and a low pressure overflow valve (10), one of the "actual" pressure of the pressure line controlled. Separating distributor (12) in a line that connects the cylinder of the spring brake (13) a pressureless container connects, and one to close the hydraulic circuit the descent and to open the hydraulic circuit during the ascent Control member (8, 16) in a line that connects the pressure line with the discharge line or the Low pressure tank (9) connects.

2. Hydraulic system according to claim 1, characterized in that one of the "actual" pressure in the pressure line controlled distributor (20) the reciprocal application of pressurized oil of the controls the performance of the pump (1) adjusting piston (21).

1 sheet of drawings