DE1574423A1

DE1574423A1 - Bandfuehrungseinrichtung

Info

Publication number: DE1574423A1
Application number: DE19671574423
Authority: DE
Inventors: Weight Gerard Clement; Taylor William Leon
Original assignee: Rank Xerox Ltd
Current assignee: Xerox Ltd
Priority date: 1966-10-27
Filing date: 1967-10-23
Publication date: 1971-05-06
Also published as: BE705641A; ES346430A1; DK117047B; NO124530B; DE1574423B2; US3435693A; NL6714511A; CH471736A; GB1180659A; DE1574423C3; AT283116B

Description

ι Patentanwälte D1PL.-ING. F. Weickmann, Dr. Ing. A.-Weickmann

ί Dipl.-Ing. H-Weickmann,

\ DiPL.-InG. F. A.WEICKMANN

8 MÖNCHEN 27, DEN SB MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 483921/22

RMiK jLzMjjL

\ Kaxxk'Aexo'x. House

338» !Euston Hoad

-' England . - . .

Bandführungseinrichtung · '

( Die Erfindung betrifft eine Bandführungseinriehtung, insbesondere

.[■ ein mechanisches Servosystem zur Beibehaltung der Ausrichtung

■ breiter,endloser Bänder, die auf einer Anzahl von Rollen geführt

■}-■■■ - ■.--■■

1 Im engeren Sinne besteht die .Erfindung in einer Bandführungsein-

2 : rioatung, die die seitliche■Verschiebung relativ breiter, flexib- \ ler Bänder v/ähreiid ihrer Bewegung in 3?orm einer geschlossenen

j Schleife reguliert. . ■

r Werden breite dünne oder flexible Bänder über eine Anaahl von * I Hollen gefiüirt, so zeigen sie eine !Tendenz zu einer -Querberregung von einem Hollenende zum anderen. Wird diese Art der Bewegung nicht ausgeglichen, ao können die Bänder eventuell von den Rollen herunterlaufen. Zur I/ösung dieses Problems wurden bereits viele ^! Vorschläge gemacht. Die Querbewegung des Bandes beeinträchtigt { den Betrieb und die Abnützungßeigensehaften des Bandes und der Hollen und schränkt die verschieden«! Verwendungsmöglichlceiten flexibler Bänder ein. $_α* _ίΛ f«i-«_rt-j._€„ ^,Is Beispioi beschriebene

Λ ■ ..■■ .

Band hat die Form eines flexiblen Messingbandes, das mit einer Schicht.eines fotpleitfähigen Stoffes wie z.B. Selen versehen ist. und in Bürokopiermasdxnen verwendet wird. In xerographischen Kopiermaschinen werden elektrostatische Abbilder der zu reproduzierenden Bilder auf der Oberfläche des Bandes optisch erzeugt und dann darauf mit einem Pulver entwickelt, das dann auf ein Kopieblatt übertragen wird. Die Ausrichtung des Bildes auf dem Band sowie seine Übertragung auf. ein Kopieblatt sind kritisch und müssen innerhalb vorgeschriebener Toleranzwerte durchgeführt werden- Daher ist eine Querbewegung des Bandes seist kritisch, und das Problem der Bandführung ist von einer Wichtigkeit, die bisher in allgemeinen bei Bandtransportsystemen nicht "bekannt war.

Wären die zur Verwendung gelangenden Bänder einwandfrei ausgeführt, d.h. wären sie an jedem Punkt ihrer Umfangsflache absolut identischer Struktur und würden sie mit einwandfrei zylindrischen Rollen transportiert, die zueinander genau parallel gelagert wären, so wurden keine Schwierigkeiten hinsichtlich der Steuerung der Querbewegung der Bänder auftreten. Solche Verhältnisse liegen jedoch in der PraxKis nicht vor. Die Bänder müssen zur Beibehaltung ihrer Ausrichtung besonders geführt oder gesteuert werden. Bekannte Verfahren zur Steuerung der seitlichen Bewegung oder zur Führung von Bändern bestehen'darin, daß verschiedene Formen gewölbter Hollen, geflanschter Rollen sowie elektrische Servosystem« verwenäet werden. Gewölbte Rollen arbeiten recht gut, wenn sie starr sind und elastische Bänder verwendet werden. 1st das Band starr, so sind zur Führung auf gewölbten Rollen hohe Spannkräfte erforderlich, die wiederum auf

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£O.

der Wölbung der Hollen starke örtliche Spannungen verursachen und eine"Zerstörung des Bandes mit sich bringen. Geflanschte Hollen erzeugen konzentrierte Belastungender Bandkanten, die in. zu starker Abnutzung, Kantendehnung und einer Trennung der Bandnähte resultieren. ElekicLsehe Servomechanismen sind kostspielig und kompliziert. Sie benötigen Mikroschalter, die die Bandkante abfühlen und jegliche Bandbewegung in seitlicher Richtung feststellen, sowie Motore, die die Rollen zum Ausgleich der Querbewegung des Bandes bewegen. Ferner zeigen sie eine Tendenz zur Hin- und Herbewegung des Bandes in seitlicher Richtung, wenn dieses die Fühleinrichtung berührt, wodurch sich eine "dauernde Bewegung ergibt. Die vorliegende Erfindung benötigt leine gewölbten oder geflanschten Rollen sowie keine komplizierten Schaltmechanismen oder Motorahtriebe. Sie arbeitet unter Ausnutzung von Kräften, die eine selbsttätige Stabilisierung des Bandes und des Rollensystems bewirken, wobei eine mehanisehe Einrichtung verwendet wird, die durch die Kante des Bandes betätigt wird.

Die Erfindung besteht in einer Errichtung zur Beibehaltung der Ausrichtung eines sich bewegenden Bawies. Diese Einrichtung zeichnet sich aus durch'eine'Anzahl drehbar gelagerter Bandführungsrollen, von denen zumindest eine hinsichtlich der Lage ihrer Achse an einem Achsenende mittels einer Verstellvorrichtung verstellbar ist, die von einer an der Kante des Bandes angeordneten und , durch Bahdquerbewegungen beeinflußten Fühleinrichtung gesteuert wird. , " .-■-■-■

Ein Ausführungsbeispiel-der Erfindung-wird im folgenden anhand. ;

der FigiKßert..;beschrieben. Es zeigen: I_{1 v : :}. .. .. ORIGINAL"¹

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Fig. 1 die perspektivische Darstellung eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Rollensystems,

Pig. 2 die schematische Darstellung des Banksystems einer xerographischen Kopiermaschine mit den verschiedenen xerogra*- phischen Verfahrensstationen,

Fig. J die schematische Darstellung eines Bandes und einer Transportrolle zur Verdeutlichung des Prinzips einer Bandführung,

Fig. 4 die schematische Darstellung eines Bandes und einer Transportrolle zur Verdeutlichung des Prinzips einer Bandführung, C

Fig. 5 die schematische Darstellung eines auf Sollen geführten Bandes unter Berücksichtigung der Bewegung der Rollenachsen,

Fig. 6 die Rückansicht der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung, und

Fig. 7 die Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung, wobei eine Rolle weggelassen ist und einige (FeI₁Ie gebrochen dargestellt wurden, um sonst nicht sichtbare Teile darzustellen. .

Die Erfindung wird anhand eines Bandtransportes beschrieben, wie er in xerographischen Kopiermaschinen üblich ist. In Fig. 2 sind die verschiedenen xer©graphischen VerfahrensStationen einer derartigen Maschine dargstellt. Dieser Verwendungszweck soll jedoch' nur als Beispiel dienen. Die Erfindung ist in gleicher Weise für Bandfördersysteme und andere Einrichtungen anwendbar, die mit breiten, flexiblen Bändern arbeiten. Der Anwendungszweck für die Xerogr^hie wurde ausgewählt, da hier die genaue seitliche Ausrichtung des Bandes auf den Rollen besonders kriiaseli ist. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, wird ein Band 2 auf den Rollen 4, 6 und 8 ge-

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führt. Es lauft an einer Belichtungsstelle 10, einer Entwicklungs'stelle 12 und einer Bildübertragungsstelle 14 sowie einer Eeinigungsstelle 16 vorbei. An der Belichtungsstelle 10 wird das Band mittels einer Vakuumplatte 18 flach gehalten und mit dem optischen Bild eines Originalbildes 20 durch ein Objektiv 22 belichtet, Der Hauptgrund für die Verwendung eines flexiblen Bandes liegt darin, daß die Belichtung auf einer flachen Bildfläche vorgenommen wird, die in optischer Hinsicht die Eigenschaft einer flachen Platte hai. In üblichen xerographisehen Maschinen wird eine Abtästbelichtung auf der Oberfläche einer xerographisehen Trommel vorgenommen. Die optischen Qualitäten der Yollbildbelichtung auf einer flachen Bildfläche sind besser als diejenigen der Abtastbelichtung einer sich bewegenden Trommel. Das flexible Band kann dann auf den Rollen weitergeführt werden und die verschiedenen Verfahr ens Stationen durchlaufen, wodurch die Vorteile eines kontinuierlichen Verfahrens mit denen der Vollbildbeliehtung kombiniert werden. Bei dieser Einrichtung tritt jedoch das Erfordernis auf, das an der Bellchtungssteile 10 erhaltene elektrostatische Bild auch nach der Entwicklung zur Bildübertragung auf das Bildblatt 24 an der Bildübertragungsstelle 14 genau'auszurichten. Eine seitliche Bewegung oder ein Auswandern des Bandes zwischen der BeIichtungsοteile und der Bildübertragungsstelle hat eine ungenaue Lage des Bildes auf."''dem. Bildblatt 24 zur Folge.

In Fig. 3 und 4 sind die Vorgänge dargestellt, -die-eine, seitliche Verschiebung oder ein Auswandern des"Bandeu auf einer Holle bewirken. Wurden üie lloilenachue und die Itollenoberflache genau parallel zueinander verlauf on und dar, Band genau, roch t"wUiUoI ig

zur Rollenachse liegen, so würde jeder Punkt einer Punktfolge des Bandes die Rolle relativ an der selten Stelle berühren, d.h. die durch alle Berührungspunkte' gebildete/würde senkrecht zur Rollenachse liegen. Beim normalen Betrieb jedoch: ist die Eollenoberflache abgenutzt, so daß sie nicht genau parallel zur Rollenachse liegt, oder das Band verläuft nicht genau rechtwinkelig zur Rollenoberfläche und .berührt diese daher nicht immer relativ an derselben Stelle. Wie aus "Ji¹Ig.' 5 hervorgeht, k'omnit bei schräger Zuführung eines Bandes 2 auf eine Rolle 4 jedes Flächenteilchen des Bandes mit einem anderen Punkt der RollsDöerflache, in seitlicher Richtung gesehen, in Berührung. Jeder Punkt einer Punktfolge liegt daher etwas weiter in der durch den Pfeil 3 dargestellten Richtung und falls keine relative Bewegung zwischen dem Band und der Rolle stattfindet, so .wandert das Band längs der Rolle in Richtung des Pfeiles 3· Diese in Fig. 3 übertrieben dargestellte Bewegung wird durch jede Änderung des Zuführungswinkels des Bandes verursacht.

Derselbe Effekt wird durch Änderung der Lage der Rollenachse erreicht. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, kann der Winkel zwischen Band und Rollenoberfläche durch Bewegung der Rollenachse in beiden Richtungen geändert werden, wodurch eine Bandbewegung in Richtung des Pfeiles 5 in der beschriebenen Weise stattfindet. Aus Fi^. 4 ist zu erkennen, daß eine Änderung des Winkeis zwischen Rüllenachse und Band eine entsprechende Bewegung.-oder ein Auswandern des Bandes längs der Rollenoberfläche verursacht. Durch Einstellung der Lage der Rollenachse kann das Band derart über die Rolle gerührt werden, daß ein Auswandern bzw. eine seit!Lohe Bewegung . BAD ORlGiWAL

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auf ein Minimum redeiert ist. .

Die --Bewegung des Bani es durch leichte Änderungen des'Winkels der Rollenachse,:hängt ferner von der G-röße der Auflagefläche des Bandes auf der Holle ab. Je größer diese Auflagefläche ist, umso größer ist die verursachte Querbewegung. In einem aus zwei, d^rei oder mehr Rollen bestehenden System können eine oder alle Rollen zur Bandführung bewegt werden. Je größer die Anzahl der bewegten Hollen ist, umso geringer ist jabch die zur entsprechenden Bewegung des Bandes erforderliche tatsächliche Bewegung der Rollenachse. Zur Erläuterung der Erfindung ist in den Fig. 1 und 6 ein aus drei Hollen bestehendes System dargestellt. Die Erfindung i-st jedoch ach in gleicher Weise auf Systeme mit anderen Rollenzahlen anwendbar.; Fig. 5 zeigt den Bewegungsmechanismus.-eines Dreirollensystems. Wird angenommen, daß das eine Ende einer jeden der drei Rollen fest in einer Platte gelagert ist, die um einen Punkt 26. drehbar ist, so kann das Band durch Bewegung der Rollenachsen zwischen den mit durchgehenden und mit gestrichelten Linien gezeigten Lagen in seitlicher Richtung verschoben werden.

In der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung besteht der Drehpunkt für die Bewegung der Achsen der drei Rollen aus einer Drehachse 26. Diese ist in einem Hauptrahmen 28 gelagert, der als starre Halterung-für das gesamte Systen dient und ferner eine Auflageplatte für das Band an der BeIichtungssteile 10 bildet. Der Hauptrahmen 28 ist innerhalb einer Maschine auf den Mhrungsschienen 30 eingeschoben gelagert und in seiner Lage, mittels einer Verriegelungseinrichtung 32 arretiert. Die Rollen 4, 6 und 8 sind auf Ahsen 34,

Enden der
36 und 38' gelagert. Die inneren/Achsen 34» 36 .und 38 sind im

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Hauptrahmen 28 gelagert.

An der Außenseite der Rollen befindet sich ein Rahmenteil 40, das um die Achse 26 drehbar ist» Die äußeren Enden der Rollen-. achsen 34, 36 und 38 sind- in diesem Rahmenteil 40 gelagert. Auf diese Weise wird die geseamte Anordnung im Hauptrahmen 28 gehalten, und die Außenenden der Rollen können um den Punkt 2b gedreht werden.

Die Rolle 8 arbeitet als Spannrolle und kann mit einer exzentrischen Klinke 42 gehoben und gesenkt werden, um ein Auflegen oder ein Abnehmen ein.es endlosen Bandes zu ermöglichen. Die Klinke besteht aus einem exzentrischen Block 44, der um einen Stift drehbar ist und mit einem Arm 48 versehen ist, der in der Vorrichtung 50 eingerastet werden kann, um die Rolle in einer angehobenen Stellung zu häL ten. Die Achse 38 der Spannrolle 8 ist in einem Lager 52 gelagert, das am Rahmenteil 40 um den Stift 54 schwenkbar befestigt ist. Das Lager 52 wird mittels einer Druckfeder 56 nach unten gedrückt und ist mit dem exzentrischen Block 44 über einen Arm 58 verbunden. Eine Bewegung des Armes 48 zur Rastvorrichtung 50 hin verursacht eine Drehung des exzentrischen Blockes 44 um den Stift 46, wodurch die Feder 56 frei gegeben wird und den Arm 58 und damit das "Lager 52 aufwärts bewegt. Auf der in Pig. 6 dargestellitei Innenseite ragt der Stift 46 durch den Hauptrahmen 28 hindurch und ist mit einem weiteren exzentrischen Block 60, einem Arm 62 und einem Lager 64 verbunden, wodurch eine identische Bewegung der Achse 38 gegen die Wirkung einer zweiten Druckfeder 66 verursacht wird.

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Wird ein neues Band auf die Rollen aufgelegt,'so wird der Klinkenmechanismus 42 betätigt, wodurch-die Rolle 8 gegen die Wirkung der federn 56 und 66 gehoben wird und das Band auf die Rollen aufgelegt werden kann. Hierzu ist das Rahmenteil 40 an den Stellen angeschrägt. Befindet sich das Band in seiner richtigen Lage, so ' wird der Klinkenmechanismus 42 ausgelöst und damit eine Spannung auf das Band über die Rolle 8 ausgeübt. Die zum Bandtransport erforderlichen Antriebskräfte können entweder über die Rolle 4 oder über die Rolle 6 mittels jeder geeigneten nicht dargestellten Antriebseinrichtung übertragen werden.

Der Bandführungsmechanismus besteht aus einer Führeinrichtung ?0, die gloekenfömg dargestellt ist, sowie einem Betätigungsarm 72, auf dem die fühleinrichtung sich dreht. Sie bewirkt eine Schwenkung desjArmes 72 bei seitlicher Verschiebung des Bandes. Ihre Drehung mrd durch die Bandbewegung hervorgerufen. Sie ist auf dem Arm 72 mittels eines Lager 74 gehalten. Zwischen dem Band und der Pühleinrichtung 70 soll nur wenig oder keine Reibung vorhanden sein· Bewegt sich das Band auf die Fühleinrichtung 70 zu, so wird diese bei der in Fig. 7 gewählten Darstellung nach rechts bewegt. Dadurch wird der Arm 72 um seinen Lagerpunkt auf dem Messerlager 76 geschwenkt. Dabei wird er mittels eines Stiftes 78 geführt, der im Hauptrahmen 28 befestigt ist. Durch seine Bewegung wird eine entsprechende·⁰Bewegung eines Stabes 80 verursacht, der mit einem Arm 82 verlanden ist. Dieser wird um einen Punkt .84 auf dem Lagerteil 86 geschwenkt. Das Lagerteil 86 ist am Hauptrahmen 28 befestigt. Der Arm 82 setzt die Bewegung des Stabes 80 in eine Drehbewegung des Rahmenteila 40 um den Drehpunkt 26 um. Der Arm 82

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wird um den Punkt 84 geschwenkt und drückt auf eine Einstellschraube 88, die im Rahmenteil 40 vorgesehen ist.'Wird dxe ^;Kühleinrichtung" in Pig. 7 nach rechts gedrückt, so dreht sich der Ami 42 um den Punkt 76 und zieht die Stange 80 nach rechts. Diese wiederum schwenkt den Arm 82 um den Punkt 84 und drückt das Ende des Armes ,82 abwar-Ib auf die Einstellschraube 80, wodurch das Rahmenteil 40 in Fig. 1 im Uhrzeigersinn gedreht wird. Das Rahmenteil 40 wird im Gegenuhrzeigersinn durch eine Zugfeder 92 vorgespannt» die zwischen einer Einstellschraube 94 im Lagerteil 86 des Hauptrah« mena 28 und einem Stift 96 im Hahmenteil 40 befestigt ist· Die Vorspannung des Rahmenteils 40 im Gegenuhrzeigersinn erzeugt eine Verlagerung der drei Rollen derart, daß eine Bewegung des Bandes zur Fühleinrichtung 70 hin auflritt. Wird ein neues Band auf die Rollen aufgelegt, so wird durch die Vorspannung des Rahmenteils 40 mittels der Feder 92 im Gegenuhrzeigersinn ein Auswandern des Bandes zur kühleinrichtung 70 hin verursacht,fels der Druck des Bandes auf die PUhIeinrichtung ?0 den beschriebenen Mechanismus zur Drehung des Rahnsiteils 40 im Uhrzeigersinn betätigt. Dadurch wird das Auswandern des Banies bis zum Stillstand in seitlicher Richtung verringert, so daß ein Gleichgewichtszustand erreicht ist. Wird das Band gegen die Fühleinrichtung 70 gedrückt, so wird durch den beschriebenen Mechanismus das Rahmenteil 40 in eine lage gebracht, in der das Band von der Fühleinrichtung weggeführt wird, bis der Gleichgewichtszustand erreicht ist. Danach bleibt das Band mit der Fühleinrichtung 70 in Berührung, wodurch sich eine stets gleichmäßige Ausrichtung des Banfes auf deg&ollen ergibt.

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Die Erfindung wurde anhand eines Ausführungsbeißpieles bes anrieb en £. is.t jedoch auf dieses nicht beschränkt* Alle im Rahmen der folgenden Ansprüche möglichen anderen Ausführungsfamen ,oder Änderungenjyerden durch den Grundgedanken der Erfindung um-

PateiLtansprüche

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Claims

Patentansprüche ]

1. Einrichtung zur Beibehaltung der Ausrichtung eine s sich bewegenden Bandes, gekennze i chn-e t durch ane , Anzahl drehbar gelagerter Bandführungsrollen (4, 6, 8) von denen zumindest eine hinsichtlich der Lage ihrer Achse (34, 36, 38) an einem Achsenende mittels einer Verstellvorrichtung (40, 26) verstellbar ist, die von einer an der Kante des Bandes (2) angeordneten und durch Bandtevegungeri beeinflußten Fühleinrichtung (70) gesteuert wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß ferner zur Verbindung der Fühleinrichtung (70) mit der Verstellvorrichtung (40, 26) Verbindungsglieder (72, 80, 82, 88) vorgesehen sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet ,daß die Verstelleinrichtung (40, 26) aus einem schwenkbaren Rahmenteil (40) gebildet ist, in dem die

sie Rollenachsen (34, 36, 38) gelagert sind und daß/über die Verbindungsglieder (72, 80, 82, 88) entsprechend der seitlichen Bewegung der Fühleinrichtung (70) gedreht wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch ' g e k e η η

Up.)' zeichnet , daß das schwenkbare Rahmen teil/'in der einen Drehrichtung vorgespannt ist und in der anderen Drehrichtung durch die Einwir&ung des Bandes (2) auf die Fühleinrichtung (70) gedreht wird*

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5. Einrichtung/nach einem d^er vorhergehenden Ansprüche, dadurch " • g e k e η η ζ e ich ne t ., daß die Fühl einrichtung (70) zum Zwecke ihrer seitlichen Bewegung durch Einwirkung des Bandes (2) an die Bandkante gedruckt wird und daß die bei Auswandern des Bandes (2) an der Fühleinrichtung (70) resultierende Kraft eine Bewegung der Verstellvorrichtung (40, 26) bewirkt. - ■ -

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Fühleinrichtung (70) nahe dem Band (2) angeordnet und auf einem Arm (72) zur Bandkante hin bzw. von dieser weg schwenkbar befestigt ist.

7· Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge k e η η - ■ ζ e i c h η e t , daß die Fühleinrichtung (70) auf dem Arm (72) drehbar befestigt ist und durch Berührung der Bandkante gedreht wird, wodurch die Reibung zwischen Band (2) und Fühleinriehtung (70) verringert wird. .

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e η η ze i c h η e t , daß eine Vorrichtung (92& zur derartigen Einstellung der Achaen (34> 36, 38) der Rollen (4, 6, 8) vorgesehen ist^.daj^die anfängliche Bewegung des Bandes (2) mit einem Auswandern in Richtung der Fühleinrichtung (70) verbunden ist.

9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, däiurch. - g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die Rollen (4, 6, 8) in

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zwei Lagerplatten (40, 28) drehbar gelagert sind, und daß die eine Lagerplatte (40) gegenüber der anderen Lagerplatte (28) verdrehbar ist. -■ "

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■■'ft.

L e e r s e i t e