DE1615519C - Maschine zum Anschweißen eines Drah tes an ein Metallteil - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Maschine zum An- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der

schweißen eines Drahtes an ein Metallteil mit einer Zeichnung dargestellt. Es zeigt
den Draht in seiner Längsrichtung ziehenden vor- F i g. 1 eine schematische Seitenansicht einer Ma-

und zurückbeweglichen Elektrode, die das stumpfe schine nach der Erfindung,

Ende des Drahtes während des Fließens von Schweiß- 5 F i g. 1 a eine Seitenansicht eines Transistorbechers strom gegen das Metallteil preßt und mit einer, den und eines angeschweißten Zuleitungsdrahtes, wobei Draht nach dem Anschweißen zwischen der Elek- Teile weggebrochen dargestellt sind,
trode und dem Metallteil abschneidenden Schneid- F i g. 2 eine vergrößerte vertikale Mittelschnittvorrichtung, ansieht des Teils der Maschine, der in dem Rechteck

Bei einer aus der französischen Patentschrift io enthalten ist, das in F i g. 1 mit einer unterbrochenen 1352554 bekannten Maschine dieser Art wird der Linie angegeben ist, wobei gewisse Teile von der Draht mit seiner relativ kleinen Querschnittsfläche Seite dargestellt sind,

stumpf an ein Metallteil angeschweißt. Die Schweiß- F i g. 3 eine vertikale, in Querrichtung verlaufende

fläche ist bei dieser Art von Schweißung sehr klein, Teilschnittansicht in der Ebene der Linie 3-3 von so daß auch die erzielbare Festigkeit unbefriedigend 15 Fig. 2,

ist. Dies führt dazu, daß die Drähte schon bei gerin- F i g. 4 eine Ansicht in der Ebene der Linie 4-4

gen Beanspruchungen an der Schweißstelle abbre- von F i g. 1, wobei Teile weggelassen sind,
chen. Die Zuverlässigkeit der mit der bekannten F i g. 5 eine vergrößerte, mittlere Vertikalteil-

Maschine hergestellten Schweißstelle ist somit in Schnittansicht in der Ebene der Linie 5-5 von F i g. 4, keiner Weise gewährleistet. 20 wobei Teile weggelassen sind,

Es ist zwar aus der amerikanischen Patentschrift Fig. 6 eine vergrößerte Horizontalteilschnitt-

3 294 950 weiterhin bereits bekannt, Anschlußdrähte ansieht der Formvorrichtung in der Ebene der von elektrischen Bauelementen vor dem Anschweißen Linie 6-6 von Fig. 1,

mit Köpfen zu versehen, doch erfolgt die Herstellung Fig. 7 eine Ansicht in der Ebene der Linie7-7

der Köpfe in einer von der eigentlichen Schweiß- 25 von Fig. 6,

maschine getrennten Drahtformvorrichtung. Infolge F i g. 8 eine Ansicht in der Ebene der Linie 8-8

der Trennung des Orts der Herstellung der Anschluß- von F ig. 7 mit entfernter Deckplatte,
drahte vom Schweißort wird nicht nur eine eigene F i g. 9 eine vergrößerte, schematische und zu-

Drahtformvorrichtung,. sondern auch noch eine sammengesetzte Schnittansicht, in der die Formung Transporteinrichtung benötigt, die die fertigen An- 30 eines Kopfes an den Draht sowie das Anpressen des schlußdrähte bis zu dem Metallteil am Schweißort Kopfes an den Becher während des Schweißvorgangs befördert. Die bekannte Maschine ist somit sehr auf- dargestellt sind,
wendig und kompliziert. Fig. 10 eine vergrößerte Teilschnittansicht der

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klemmformbacken und der Drahtführungen und
Maschine der eingangs angegebenen Art zu schaffen, 35 Fig. 11 eine Draufsicht auf die in Fig. 10 dardie es trotz ihres einfachen Aufbaus ermöglicht, in gestellten Teile.

einem Arbeitstakt einen Draht mit einem angestauch- Die Maschine nach der Erfindung besitzt eine

ten Kopf zu versehen und an ein Metallteil anzu- Drahtzufuhrvorrichtung A, von der ein Teil als schweißen. . Drahtziehelektrode B dient, eine Drahtkopfformvor-

Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch eine 40 richtung C, eine Becherhalte- und Becherzufuhrvor-Kopfformeinrichtung mit zwei in der Ruhestellung richtung D, eine dieDrahtzieh'elektrode B enthaltende zu beiden Seiten im Abstand von einem Ende der Schweißeinrichtung an die eine Schaltungssteuerein-Elektrode liegenden und in Arbeitsstellung den ■ richtung angeschlossen ist, eine Elektrode F, die die Draht umfassenden Drahtklemmbacken, die mit Becherhalte- und Becherzufuhrvorrichtung anschließt Drahtführungsrillen versehen sind, und mit einem mit 45 sowie eine Drahtschneidevorrichtung G.
den Drahtklemmbacken zusammenwirkenden aus Der Draht H verläuft gemäß der Darstellung von

einer vom Drahtende entfernt liegenden Ruhestellung einem Vorrat aus über eine Rolle / über eine Drahtin eine unmittelbar an das Drahtende angrenzende reckvorrichtung / von bekannter Bauart durch ein Arbeitsstellung verschiebbaren Stauchwerkzeug zum Rohrl, das mit der Elektrode B verbunden ist und Anstauchen eines Kopfes am stumpfen Ende des 50 durch diese Elektrode führt, die rohrförmig ausge-Drahtes außerhalb des Endes der Elektrode, die eine bildet ist und lösbar mit Hilfe eines Satzes von zur Aufnahme des angestauchten Kopfes geformte Schrauben 2 an einem Hilfsförderblock 3 befestigt Ausnehmung besitzt, und durch eine Klemmvorrich- ist. Dieser Hilfsförderblock 3 ist auf Rollen 4 in Fühtung zum Festhalten des Drahtes ausschließlich wäh- rungsnuten 5 auf einem Zusatzrahmen K gelagert, dei rend der Rückwärtsbewegung der Elektrode. 55 von einem Hauptrahmen L getragen wird. Das Rohr 1

Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Maschine ist teleskopartig in ein weiteres Rohr 6 verschiebbar, wird der Draht von den Klemmbacken der Kopf- das mit einem Ende mit einem Bügel 7 verbunden ist, formeinrichtung erfaßt und festgehalten, während der an dem Zusatzrahmen befestigt ist, während das das Stauchwerkzeug das aus dem Klemmbacken her- andere Ende des Rohrs 6 lose teilweise durch ein ausragende Ende des Drahtes zu einem Kopf formt. 60 Rohr 8 ragt. Ein Ende des Rohrs 8 stößt an die Mit dem Zurückziehen des Stauchwerkzeugs wird Drahtziehelektrode B an, während auf das andere der Kopf dann in Eingriff mit dem Metallteil ge- Ende Anschlagmuttern 9 geschraubt sind, die gegen bracht, und es erfolgt der Schweißvorgang. Nach eine Zwischendurchführung 10 stoßen, die in einer Beendigung des Schweißvorgangs wird der Draht Lagernase 11 am Hauptzufuhrblock 12 gelagert ist. abgeschnitten, und ein neuer Kopf wird am neuen 65 Das Rohr 8 erstreckt sich dabei durch die Zwischen-Drahtcnde erzeugt. Die Klemmvorrichtung sorgt durchführung 10. Auf die Zwischendurchführung sind dafür, daß der Drahtnachschub störungsfrei im rieh- einstellbare Muttern 13 geschraubt. Ein Ende einei tigen Zeitpunkt erfolgt. Lagerschale 14 stößt dabei gegen eine der Muttern

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13,. während gegen ihr anderes Ende ein Ende einer backen festgeklemmt, und während es so festge-

Druckfeder 16 stößt, deren anderes Ende wiederum klemmt ist, wird der Draht mit Hilfe eines Stauch-

so gegen den Hilfszufuhrblock 3 stößt, daß die Feder Werkzeugs 36 mit einem Kopf versehen, das in Form

die Zufuhrblöcke auseinanderzudrücken versucht. einer auf einem Träger 37 hin und her beweglichen

Die Zwischendurchführung 10 wird von einer 5. Stange ausgebildet ist und normalerweise von einer

Kiemmutter 15 an ihrer Stelle gehalten. Feder 38 in eine unwirksame Stellung gedrückt wird.

Eine hitzebeständige Durchführung 17 ist lösbar Das Ende des Stauchwerkzeugs besitzt eine Kopfmit dem Ende der Rohrelektrode verbunden. Der formausnehmung 39 (F i g. 6 und 9), die mit der Aus-Hilfszufuhrblock 3 und die Rollen 4 sind normaler- nehmung 35 in den Drahtklemmbacken so zusamweise so eingestellt, daß die Durchführung normaler- io menwirkt, daß der Draht zur Erzeugung eines Kopweise auf einer Seite der zum Festklemmen des fes O gestaucht wird, wenn das Stauchwerkzeug Drahtes verwendeten Drahtklemmbacken 27, 28 der gegen das Ende des Drahtes gedrückt wird. Das Drahtkopfformvorrichtung liegt, wie in F i g. 5 am Stauchwerkzeug liegt normalerweise auf einer Seite besten dargestellt ist. Das Ende der Elektrode wird der rohrförmigen Drahtziehelektrode und der Drahldabei verschiebbar in einer Führungsbüchse 19 gehal- 15 klemmbacken, und es wird zur richtigen Zeit in eine ten, die in einem isolierenden Tragbügel 20 eingepaßt Gegenüberstellung zu den Drahtklemmbacken und ist, der am Hilfsrahmen M befestigt ist. Der Haupt- zum Ende des Drahtes gebracht und auf die Backen zufuhrblock 12 ist mit Hilfe eines Arms 21 mit der zu bewegt, so daß der Draht mit einem Kopf verKolbenstange eines Druckmittelmotors 22 verbun- sehen wird. Wie aus der Darstellung hervorgeht, ist den, so daß der Hauptzufuhrblock 12 zuerst in der 20 der Träger 37 in einer in einem Haltebügel .41 ange-_. Richtung bewegt werden kann, in der sich der Hilfs- brachten Schwalbenschwanznut vorschiebbar gelazufuhrblock 3 durch den Federweg der Druckfeder gert, und in dem Träger ist bei 42 ein Kipphebel 43„-16 bewegt, so daß sich die rohrförmige Drahtzieh- zwischen seinen Enden drehbar gelagert, der an einem elektrode von der Normalstellung in die Schweiß- Ende mit einer Rolle 44 versehen ist, die gegen-das stellung bewegt, in der das Element, beispielsweise 25 Ende des Stauchwerkzeuges 36 stößt. Das andere-, der Transistorbecher Q, von der Becherhalte- und Ende des Kipphebels besitzt eine - Schrägfläche 45. Becherzufuhr-Vorrichtung D eingestellt wird, worauf über die eine Rolle 46 läuft, die. vom Ende einer die Drahtziehelektrode in ihre Normalstellung zu- relativ zum Träger beweglichen Antriebsstange 47 rückbewegt wird. Die Bewegung des Hauptzufuhr- getragen wird. Die Antriebsstange ist mit der Stange blocks 12 und des Hilfszufuhrblocks 3 in die Schweiß- 30 48 eines Druckmittelmotors P verbunden, der am Stellung ist dadurch begrenzt, daß ein Finger 23 am Rahmen der Maschine angebracht ist. Eine Druck-Arm 21 gegen einen Anschlagkolben 24 stößt,.der in feder 49 bewirkt normalerweise, daß der Hebel der einem am Zusatzrahmen K befestigten Bügel 25 hin Rolle 46 folgt, und eine an einer Führungsstange 51 und her beweglich gelagert ist. Eine Druckfeder 26 angebrachte Feder 50 versucht normalerweise, eine wirkt elastisch gegen die vom Arm 21 verursachte 35 Relativbewegung des Trägers und der Antriebsstange Bewegung des Anschlagkolbens 24. in einer Richtung zu bewirken. In F i g. 6 der Zeich

Die Kopfformvorrichtung C, die in F i g. 1, 4 und 5 nung.sind der Träger und das Formwerkzeug in ihren bis 8 am besten dargestellt ist, besitzt zwei komple- Arbeitsstellungen dargestellt. Bei einer in der Dar mentäre, zum Erfassen des Drahtes geeignete Draht- stellung nach links erfolgenden Bewegung der Anklemmbacken 27 und 28, die außerhalb und zu bei- 40 triebsstange löst der Kipphebel 43 zuerst seinen Ein den Seiten des Endes der rohrförmigen Elektrode an- griff am Stauchwerkzeug, worauf der Träger in seine gebracht und in Führungen 31 gelagert sind, die vom Ruhestellung zurückgezogen wird. Bei einer Bewe Hilfsrahmen getragen werden. Die Drahtklemm- gung in der anderen Richtung wird der Träger backen besitzen in ihren gegenüberliegenden Flächen zuerst von der Antriebsstange verschoben, bis eine komplementäre Drahtführungsrillen 27 a und 28 ct. 45 Anschlagschraube 52 am Träger an einem Anschlag die den Draht von beiden Seiten erfassen und fest- 53 am Rahmen anstößt, worauf sich die Antriebsklemmen, wenn die Drahtklemmbacken mit Hilfe der stange unabhängig vom Träger bewegt, und den Hebel 32, der Glieder 33 und des Druckmittel- Hebel so schwenkt, daß dieser das Stauchwerkzeug motors N aufeinander zu bewegt werden. Die KoI- in eine wirksame Verbindung mit den Drahtklemmbenstange 34 dieses Druckmittelmotors N ist dabei 50 backen bringt.

gelenkig mit den Gliedern 33 verbunden. In den Nachdem am Draht ein Kopf geformt worden ist, Formbacken sind komplementäre Drahtführungs- werden die Zuführungsblöcke so betätigt, daß die rillen 27 b und 28 b lösbar befestigt, so daß der Draht Durchführung 17 der Elektrode in Eingriff mit dem genau in die komplementären Rillen geführt wird. Kopf gebracht wird, worauf die Zuführungsblöcke Die Seiten der Drahtklemmbacken sind vorzugsweise 55 dann in der gleichen Richtung weiterbewegt werden, mit komplementären Ausnehmungen 35 versehen, die damit der Kopf in Kontakt mit einem Becher Q (nach F i g. 3) eine kegelstumpfförmige Ausnehmung gebracht wird, der auf einem der Becherhaltearme bilden, wenn die Drahtklemmbacken den Draht er- 55 der Becherhalte- und Becherzufuhrvorrichtung D fassen. Zur Anpassung an Drähte mit anderen Durch- angebracht ist. Das geschlossene Bodenende des messern brauchen nur die Drahtklemmbacken 27 und 60 Bechers wird dabei so gehalten, daß es am Ende 28 ausgewechselt werden. Wenn die Maschine in Be- des Becherhaltearms 55 anliegt und eine Gegentrieb gesetzt wird, wird der Draht zuerst von Hand überstellung zu dem am Draht angebrachten Kopf durch das Rohr 1 und die an der Elektrodenspitze einnimmt, wie in F i g. 9 am besten dargestellt ist. angebrachte Durchführung 17 gezogen, so daß das Der Kopf wird mit dem Ende des Bechers unter Vorderende des Drahtes um ein solches Stück über 65 einem elastischen Druck in Berührung gebracht, der die Drahtklemmbacken hinausragt, daß an dem Draht von der Feder 14 zwischen den Hilfszufuhrblock 3 ein Kopf geformt werden kann. Dieses vorstehende und dem Hauptzufuhrblock 12 erzeugt wird. Jetzt Ende des Drahtes wird zwischen den Drahtklemm- wird der Kopf am Becher mit Hilfe eines Schweiß-

Stroms angeschweißt, der von einem an eine Klemme 56 angeschlossenen Kabel über die Elektrode und die Durchführung 17 über den- Drahtkopf zum Becher und dann zum Körperabschnitt 57 des Becherhalters sowie zur Elektrode F fließt, die mit dem Becherhalter in Berührung gebracht ist. Die Elektroden sind dabei in eine geeignete Schweißschaltung eingeschaltet, die in der Technik allgemein bekannt ist. Die Schaltung wird von einer Schaltungssteuervorrichtung gesteuert, die einen ' starr am Hilfszufuhrblock 3 befestigten normalerweise offenen Mikroschalter 59 enthält, dessen Betätigungsknopf 59« von einer an einem Arm 61 des Hauptzufuhrblocks 12 befestigten Einstellschraube 60 betätigt wird. Der Mikroschalter schließt den Stromkreis. wenn zwischen dem am Draht vorhandenen Kopf O und dem Becher ein vorbestimmter Druck erzeugt ist. der durch Einstellen der Schraube 60 geregelt werden kann.

Der Schweißstrom fließt vom Körperabschnitt des Becherhalters über den Becherhaltearm 55 zum Becher, so daß der Becherhaltearm tatsächlich auch als Elektrode dient. Es sind Halteeinrichtungen vorgesehen, die den Becher kraftschlüssig in dei Schweißstellung auf dem Arm erfassen und halten. Die Halteeinrichtungen sind in F i g. 1 allgemein mit dem Bezugszeichen S versehen.

Nach Beendigung des Schweißvorgangs wird der Draht momentan gegen eine Rückwärtsbewegung von einer Klemmvorrichtung X (F i g. k und 2) festgehalten, die in einer zeitlichen Beziehung zur Hin- und Herbewegung des Hilfszufuhrblocks 3 und des Hauptzufuhrblocks 12 von einem Druckmittelmotor Y betätigt wird. Das Rohr 1 wird dann längs des Drahtes, der mit dem Becher verschweißt bleibt, in seine Ruhestellung zurückgezogen. Nun wird der Draht von der Schneidvorrichtung G abgetrennt, die zwischen den Drahtklemmbacken und der Becherzufuhrvorrichtung am Hauptrahmen angebracht ist. Die in Fig. 1, 4, 5 und 9 am besten dargestellte Schneidvorrichtung besitzt zusammenwirkende obere und untere Schneidwerkzeuge 105 und 106, die von den Schubstangen 107 bzw. 108 getragen werden, die in Führungen 109 bzw. 110 im Hilfsrahmen M gelagert sind. Die Schubstange 107 ist mit einem Druckmittelmotor 111 verbunden, der an dem Hilfsrahmen angebracht ist und einen Anschlagzapfen 112 trägt, der mit einer am Hilfsrahmen befestigten einstellbaren Anschlagschraube 113 zur Begrenzung der nach unten gerichteten Bewegung des Schneid-Werkzeugs zusammenwirkt. Die Schubstange 108 besitzt einen Schlitz, in dem eine Rolle 114 drehbar gelagert ist, die in der Kerbe 115 in einem Arm eines Winkelhebels 116 liegt, der wiederum drehbar bei 117 am Rahmen gelagert ist. Der andere Arm des Winkelhebels ist bei 118 drehbar mit der Kolbenstange 119 eines Druckmittelmotors 120 verbunden, der mit einem Ende 121 gelenkig mit einem vom Zusatzrahmen K aus nach unten ragenden Bügel gelenkig verbunden ist. Die zwei Druckmittelmotoren Hl und 120 werden in einer zeitlichen Beziehung zueinander und zur Rückziehbewegung des Rohrs 1 in seine Ruhestellung so betätigt, daß die Schneidwerkzeuge in einem zusammenwirkenden Schneideingriff am Draht gebracht werden und den Draht so durchschneiden, daß eine vorbestimmte Drahtlänge übrigbleibt, die aus dem Elektrodenrohr herausragl und über die Klemmbacken 27 und 28 der Drahtkopf-Form vorrichtung hinaussteht. Nachdem der Draht abgeschnitten worden ist, wird der Becher mit dem daran befestigten Draht von der Schweißsteilung in eine Becherausstoßstellung bewegt.

Obwohl der Kopf an dem Draht je nach den Anforderungen verschiedene Formen und Größen besitzen kann, ist es doch erwünscht, daß der Kopf die in Fig. 9 der Zeichnung am besten dargestellte Kegelstumpfform besitzt. Diese- Form sorgt dafür, daß der Kopf aus einer großen Metallmenge gebildet wird; durch sie wird auch eine solche Verteilung der Schweißwärme erreicht, daß die Neigung für eine Kristallbildung oder Verbrennung der Becherwand und des Drahtes an der Basis des Kopfs verringert wird.

Diese Maschine kann eine einwandfreie Schweißverbindung "zwischen dem Draht, dem Becher und einer dünnen Metallasche Q' innerhalb des Bechers herstellen.

Die Maschine sieht auch die Herstellung und Verschweißung von Zuleitungsdrähten mit verschiedenen Längen, beispielsweise von 1,8 bis 12,5 cm vor. Zu diesem Zweck können die Becherhaltearme 55 auf die Schneidwerkzeuge und die Elektrode B zu und davon weg bewegt werden, während die als Masseanschluß dienende Elektrode F gleichzeitig so einstellbar ist, daß die richtige Beziehung zum Körperabschnitt 57 aufrechterhalten bleibt. Auch der Bügel 25 und der Anschlagkolben 24 für die Hauptvorschubbewegung der Elektrode kann am Rahmen L verstellt werden. Diese Verstellung des Anschlagkolbens 24 sorgt auch für Änderungen der Größe der Bewegung der Drahtziehelektrode zu dem auf dem Becherhaltearm 55 sitzenden Becher vor dem Beginn des elastischen Drucks des Drahtkopfs gegen den Becher. Damit sich ändernde Stellungen des Bechers kompensiert werden, ist die Becherklemmvorrichtung S ebenfalls so einstellbar angebracht, daß die Backen den Becher Q auf dem Becherhaltearm 55 richtig greifen können.

Der Fachmann wird erkennen, daß irgendeine elektronische oder mechanische Steuervorrichtung verwendet werden kann, die die oben beschriebene richtige zeitliche Zusammenwirkung der verschiedenen Mechanismen verursacht.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Maschine zum Anschweißen eines Drahtes ■ an ein Metallteil mit einer den Draht in seiner Längsrichtung ziehenden vor- und zurückbeweglichen Elektrode, die das stumpfe Ende des Drahtes während des Fließens von Schweißstrom gegen das Metallteil preßt, und mit einer den Draht nach dem Anschweißen zwischen der Elektrode und dem Metallteil abschneidenden Schneidvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Kopfformeinrichtung (C) mit zwei in der Ruhestellung zu beiden Seiten im Abstand von einem Ende der Elektrode (B) liegenden und in der Arbeitsstellung den Draht (H) umfassenden Draht-Klemmbacken (27, 28), die mit Drahtführungsrillen (27a, 2Sa) versehen sind, und mit einem mit den Drahtklemmbacken (27, 28) zusammenwirkenden aus einer vom Drahtende entfernt liegenden Ruhestellung in eine unmittelbar an das Drahtende angrenzende Arbeitsstellung verschiebbaren Stauchwerkzeug (36) zum Anstauchen eines Kopfs (O) am stumpfen Ende des

Drahtes (H) außerhalb des Endes der Elektrode (B), die eine zur Aufnahme des angestauchten Kopfes (O) geformte Ausnehmung besitzt, und durch eine Klemmvorrichtung (ΛΓ) zum Festhalten des Drahtes (//) ausschließlich während der Rückwärtsbewegung der Elektrode (B).

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stauchwerkzeug (36) an einem Träger (37) angebracht ist, der mit einer beweglichen Stange (48) verbunden ist, daß in dem Träger (37) ein Kipphebel (43) derart angebracht ist, daß ein Hebelende unmittelbar an der Hinterseite des Stauchwerkzeugs (36) anstößt, daß das andere Hebelende als eine mit dem im

Träger befindlichen Ende der Stange (48) im Eingriff stehende Schrägfläche (45) ausgebildet ist, daß der Träger (37) mit Anschlagvorrichtungen (51, 52, 53) versehen ist, die ihn bei seiner unter dem Einfluß der Stange (48) erfolgenden Vorwärtsbewegung in der Arbeitsstellung des ■ Stauchwerkzeugs (36) anhalten, ohne die Weiterbewegung der Stange (48) in den Träger (37) zu beeinflussen, und daß die Schrägfläche' (45) am Kipphebel (43) derart geneigt ist, daß die Weiterbewegung der Stange (48) in den Träger (37) den Kipphebel (43) zunehmend so niederdrückt, daß das andere Hebelende das Stauchwerkzeug (36) gegen das Drahtende preßt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 109649/195