DE1957192A1 - Presse mit zwei in senkrechter Richtung trennbaren Platten od.dgl. - Google Patents

Presse mit zwei in senkrechter Richtung trennbaren Platten od.dgl.

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DE1957192A1 DE19691957192 DE1957192A DE1957192A1 DE 1957192 A1 DE1957192 A1 DE 1957192A1 DE 19691957192 DE19691957192 DE 19691957192 DE 1957192 A DE1957192 A DE 1957192A DE 1957192 A1 DE1957192 A1 DE 1957192A1
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Description

PATENTANWALT DIPL.-ING. ULRICH KINKELIN ^
7032 Sinde!fingen - Auf dem Goldberg- Weimarer Str. 32/34 - Telefon 07031/86501
11. November 1969 10 959
EX-PRESS PLASTICS LIMITED, Homersfield, Harlesfon, Norfolk/England
PRESSE MIT ZWEI IN SENKRECHTER RICHTUNG TRENNBAREN PLATTEN O.DGL.
Die Erfindung betrifft eine Presse mit zwei in senkrechter Richtung trennbaren Platten ο die mit Hilfe mindestens einer fluidumbetriebenen Betätigungsvorrichtung aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind.
Bei bekannten Pressen ist die Betätigungsvorrichtung an einem Rahmen montiert, der im Boden verankert ist. Die Betätigungsvorrichtung ist mittig angeordnet, wobei der Kolben mit der oberen Platte oder Formhälfte verbunden ist, während die untere Platte vom Boden getragen wird. Die Anordnung kann auch so getroffen sein, daß der Boden die Betätigungsvorrichtung trägt, weiche die untere Platte anhebt. In diesem Fall ist die Oberplatte oben starr befestigt. Bei alien diesen Vorrichtungen wirkt die Flüssigkeit auf die größere Seite des Kolbens, d. h. auf diejenige Seite, die keine Kolbenstange hat und der Rahmen muß in der Lage sein, die Reaktionskräfte gegen den Flüssigkeitsdruck aufzunehmen. Bei dieser Art Pressen ist es wegen des die Reaktionskräfte aufnehmenden Rahmens unmöglich, die Presse oder die Platten in senkrechter Richtung zu erweitern und erschwert es erheblich, diese in waagerechter Richtung zu erweitern. Bei dieser Art Pressen ist es oft schwierig,
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großflächige Platten so steif zu bauen, daß sie ohne Biegen der mittig angeordneten Betätigungsvorrichtung widerstehen können.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Presse anzugeben, die die genannten Nachteile nicht aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Betätigungsvorrichtung am Umfang angeordnet ist, daß sich die Kolbenstangen senkrecht so zwischen den Platten erstrecken, daß die während des Pressens oder Trennens entstehenden Reaktionskräfte ohne einen Rahmen für die Reaktionskräfte innerhalb des Systems Betätigungsvorrichtung/Platten entstehen.
Eine solche Presse kann ohne weiteres in senkrechter Richtung und seitlich erweitert werden. Vorzugsweise werden eine oder mehrere Betätigungsvorrichtungen in Umfangsbereichen der Presse vorgesehen und die Betätigungsvorrichtungen sind vorzugsweise synchronisiert und so angeordnet, daß eine der Platten mit der Kolbenstange und die andere Platte mit den Zylindern verbunden ist. Normalerweise ist es geschickter, die Zylinder mit der unteren Platte zu verbinden und die obere Platte auf den Kolbenstangen abzustutzen. Die dazu umgekehrte Anordnung ist jedoch eine mögliche Alternative, bei der die Kolbenstangen mit der unteren Platte und die Zylinder mit der oberen Platte verbunden sind. Bei der erfindungsgemäßen Presse gibt es keinen die Reaktionskräfte aufnehmenden Rahmen. Die einzige Verbindung zwischen den Platten geht normalerweise durch die Kolbenstangen. Man kann jedoch zusätzliche Führungsstäbe als eine Führungsvorrichtung für die obere Platte verwenden ,wenn dies erwünscht ist. Sie sind normalerweise nicht notwendig, können jedoch eingesetzt
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ζ. B. in Verbindung mit einer doppelt wirkenden Betätigungsvorrichtung, die unabhängig auf dem Boden montiert ist und deren Kolben so angeordnet sind, daß sie gegen die Platten direkt oder über richtungsumkehrende Hebel drücken.
Obwohl man normalerweise zwei oder mehr Betätigungsvorrichtungen in gleichmäßiger Ver teilung verwendet, ist es manchmal möglich, eine einzige Betätigungsvorrichtung am Rand einer Presse zu verwenden, wenn die herzustellenden Artikel kleinflächig sind. Gegenüber der Kolbenstange kann dann zu Fuhrungszwecken.ein Führungsstab zur Fuhrung der beweglichen Platte vorgesehen sein.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung
von bevorzugten Ausfuhrungsbeispielen hervor. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung einer üblichen Presse, Fig. 2 u. 3 schaubildliche Darstellungen zweier bevorzugter Pressen gemäß der Erfindung, Fig. 4 eine schaubildliche Darstellung eines dritten Ausfuhrungsbeispiels, Fig. 5 einen Querschnitt durch eine andere Form einer Presse in geöffneter
Stellung,
Fig. 6 eine ähnliche Ansicht der Presse nach Fig. 5 in geschlossener Stellung, Fig. 7 einen vergrößerten abgebrochenen Schnitt eines Teils der Presse nach Fig. 5,
welche die Vorrichtung zur Verbindung der Preßkolben zeigt.
Fig. 1 zeigt eine übliche Presse zum heißen oder kalten Tiefziehen fUr verstärkte Plastikmaterialien und umfaßt eine Grundplatte 10, die von einer Basis 11 getragen wird, ein Haupt 12, das durch Führungsstäbe 13 starr mit der Grundplatte 10 verbunden ist, welcher w Fuhrungsstäbe 13 als Verankerungsstäbe dienen und die durch die Kolben entstehenden
Reaktionskräfte auffangen. Von den Fuhrungsstäben 13 wird eine obere, bewegliche Platte 14 geführt. Die Oberseite der Platte 14 ist mit dem einen Ende einer Kolbenstange 15 einer Betätigungsvorrichtung 16 verbunden, deren Zylinder 17 mittig auf dem Haupt 12 befestigt ist. Aus dieser Konstruktionsform geht hervor, daß die Fuhrungsstäbe 13 und das Haupt 12 einen Reaktionskräfte aufnehmenden Rahmen bilden und daß dieser Rahmen ein ausweichen der Presse in senkrechter oder waagerechter Richtung verhindert.
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Die Richtung des Flüssigkeitsdrucks im Zylinder wird durch einen ausgezogenen Pfeil dargestellt und die Reaktionskräfte im Rahmen sind durch gestrichelte Pfeile dargestellt.
Fig. 2 zeigt eine ähnliche Presse, jedoch nach der Erfindung. In diesem Fall sind drei Paar Betätigungsvorrichtungen 12a und 12b vorgesehen, die längs der rechteckigen Grundplatte 10 angeordnet sind, welche Tischfüße 11' aufweisen.
Fig. 3 zeigt eine Presse, die nur zwei Paar Betätigungsvorrichtungen aufweist, die in diesem Fall in umgekehrter Lage oben auf der beweglichen Platte 14 montiert sind. Man kann jede Anzahl von Betätigungsvorrichtungen in beiden Richtungen verwenden, so lange sie symmetrisch angeordnet sind, so daß der Druck gleichmäßig verteilt wird und sie synchron arbeiten.
Gemäß Fig. 2 ist die obere Platte 14 an den Enden der Kolbenstangen 15a und 15b befestigt und hat davon abgesehen keine weitere Stütze oder Führung. Im Falle der Presse
für das kalte Tiefziehen, die dazu ausgelegt ist, einen Druck im Bereich von 1,0 - 1,4 kg/cm
2
oder beim Trennen 2,8 - 3,5 kg/cm auszuüben, sind geeignete Betätigungsvorrichtungen vorgesehen, die etwa 10 cm lange Paßstücke 18 hat und diese zusammen mit den Kolben und der steifen Befestigung der Stabenden schaffen eine ausreichende Führung für die Kolbenstangen und die obere Platte. Man muß keine besonderen Vorkehrungen treffen, um die Betätigungsvorrichtungen zu synchronisieren. Gegen alle Erwartungen wurde gefunden, daß es möglich ist, zwei oder mehr Betätigungsvorrichtungen zu synchronisieren, indem man nur strikt auf die Konstruktion und das Fluchten der mechanischen Elemente und die
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hydrodynamische Symmetrie der betroffenen Schaltkreise achtet.
Insbesondere ist es zwecks bester Arbeitsweise notwendig, daß der hydrodynamische Widerstand jedes Schaltkreises in beiden Strömungsrichtungen exakt gleich ist. Diese Vorkehrungen müssen alle Bauteile in jedem Schaltkreis umfassen, wie z. B. den Druck und die Verdrängung der Pumpen und Ventile und im Falle magnetischer Betätigung die Ansprechzeit (time scale response), das Rohrwerk, die Bogenstücke und Verbindungen. Der Abreißdruck jedes Zylinders sollte gleich groß sein und dieser Druck sollte 1/3 desjenigen Drucks nicht übersteigen, der dazu benötigt wird, die Anfangsbeschleunigung der ganzen Plattenvorrichtung aufzubringen.
Bei den Pressen der Fig. 2 und 3 ist der zum Tiefziehen benötigte Druck durch einen Pfeil dargestellt. Es gibt hier keine Reaktionskraft gegen irgend einen Teil der Presse, da in diesem Fall die Reaktionskräfte in den Zylindern selbst zwischen deren Enden erzeugt werden.
Es sei darauf hingewiesen, daß im Gegensatz zur Anordnung nach Fig. 1 die kleinere Fläche des Kolbens, d.h. die Seite mit der Kolbenstange dazu verwendet wird, den Tiefziehdruck aufzubringen. Es wurde herausgefunden, daß dies mehr ein Vorteil als ein Nachteil ist, denn beim kalten Tiefziehen zumindest wird mehr Druck benötigt, die Form gegen das erzeugte Vakuum aufzureißen als beim Vorgang des Tiefziehens benötigt wird. Der erforderliche Schubunterschied wird in diesem Fall am bequemsten geschaffen, indem man eine Kombination von Kolben- und Ringflächen wählt, die das erforderliche Verhältnis aufweisen. Wenn man demgegenüber einen genügend großen Trennschub auf der Ringseite
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des Kolbens erzeugt, so wird der Schließschub unweigerlich Ober dasjenige Maß hinaus erhöht, das für das Verfahren notwendig ist und vergrößert außerdem die Plattenabmessungen um ein Durchbiegen zu verhindern. Wahlweise müssen zusätzliche Trennkolben verwendet werden. Dies ist bei der Presse nach Fig. 1 der Fall
Die Pressen nach Fig. 2 und 3 können nach Belieben und ohne weiteres verlängert werden, indem man Verlängerungsstücke in die Kolbenstangen einschraubt. Dies ist natürlich nicht möglich, wenn man einen Rahmen gemäß Fig. f benutzt. Man kann die Presse nach den Fig. 2 und 3 auch in Richtung ihrer schmälsten waagerechten Abmessung ausdehnen, indem man der ersten Presse eine zweite Presse zur Seite stellt, die Platten miteinander fest verbindet und die Betätigungsvorrichtungen synchronisiert. Eine beliebige Anzahl von Pressen können auf diese Art zusammengefügt werden. Es ist weniger leicht, die Presse in der anderen waagerechten Ausdehnung zu verlängern. Trotzdem ist dies wesentlich leichter als bei einem Rahmen nach Fig. 1.
Fig. 3 zeigt die umgekehrte Anordnung der Zylinder- und Kolbenstangen nach Fig. 2 und macht ebenfalls von der Erfindung Gebrauch. Bei dieser Anordnung sind die Zylinder an der oberen Platte festmontiert und bewegen sich mit der Platte, während die Kolbenstangen mit der Grundplatte verbunden sind und unbeweglich sind.
Dies stellt eine bevorzuge Ausfuhrungsform bei langhubigen Anwendungsfäilen dar, bei denen an der Orur -ipiatf** montierte Zylinder sonst erfordern würden, daß man den Boden ausschachtet.
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Wenn dies gewünscht wird, so kann man die Betätigungsvorrichtungen rund um die Presse anordnen, hat jedoch in einem solchen Fall weniger Freiheit beim Anbau.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der nur eine Betätigungsvorrichtung verwendet wird. Ein Führungsstab 40 ist gegenüber der Betätigungsvorrichtung aus Stabilitätsgründen vorgesehen und sichert die richtige räumliche Zuordnung der Platten während des Pressvorgangs. Man kann auch eine Zwillingsbetätigungsvorrichtung in einer Steuerstellung vorsehen, wobei Formwerkzeugpaare symmetrisch um sie herum angeordnet sind. In solchen Fällen benötigt man keine Stäbe.
Die Figuren 5, 6 und 7 zeigen eine Presse gemäß Fig. 3, die so modifiziert ist, daß sie ein abnormal tiefes Formwerkzeug aufnehmen kann, das bei einer unmodifizierten Presse Betätigungsvorrichtungen mit einem sehr großen Hub verlangen würden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die obere Formhälfte 24 von Querträgern 25 eines Gerüsts getragen, das mit Hilfe einer Hebevorrichtung bewegbar ist, die zusätzliche hydraulische Betätigungsvorrichtungen, Seilzüge oder Trapezgewinde - Schraubenspindeln 23 wie gezeigt umfassen kann. Man kann/irgendeine Art kraft- oder handbetriebener, senkrecht bewegbarer Gerüste verwenden. Die Zylinder der Betätigungsvorrichtungen 22a, 22b sind an den Querträgern 25 anmontiert, wobei die Kolbenstangenenden nach unten weisen. Eine beliebige Anzahl Betätigungsvorrichtungs-Paare, Querträger und Hebevorrichtungen oder nach oben weisende Führungen können längs des Betts 21 angeordnet sein, je nachdem, wie lang die Presse ist.
Im Betrieb wird die obere Formhälfte 24 in eine Arbeitsstellung gebracht, in der Zapfen 26
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an den Enden der Kolbenstangen in Sperrvorrichtungen von Anbauten 27 eindringen und sich mit jenen verriegeln. Die Anbauten 27 sind an der unteren Formhälfte 20 vorgesehen, die frei auf einem Bett 21' steht. Die Verriegelungsvorrichtung ist in Fig. 7 gezeigt. Die Zapfen 26 treten in ein Aufnahmeloch 28 in jedem Anbau 27 ein und einer von ihnen betätigt wie gezeigt einen Mikroschalter 29 im Aufnahmeloch. Dadurch wird eine pneumatische Betätigungsvorrichtung 30 betätigt, die verursacht, daß ein U-förmiger Riegel vorwärts gleitet und sich um einen Hals 31 des Zapfens legt und den Zapfen gegen Schultern 32, 33 am Eingang des Aufnahmelochs verriegelt.
Der Mikroschalter steuert auch die maßgeblichen Betätigungsvorrichtungen 22a, 22b an, bewirkt, daß die Hebevorrichtungen anhalten und löst einen Zeitgeber T aus, der verschiedene Arbeitsgänge am Ende der Druckperiode umkehrt und den Mechanismus wieder zurückstellt.
Die Betätigungsvorrichtungen 22a, 22b. heben die untere Formhälfte von ihrem Bett 21 ab und bringen sie in Preßjage zur oberen Formhölfte. Die richtige gegenseitige Stellung wird durch zusaB«»enqrbeltende Zapfen 34 und Zentrierlöcher 35 sicher gestellt. Am Ende des Preßvcfgqngs drücken die Betätigungsvorrichtungen 22a, 22b die untere Formhälfte weg.
Wie man siehtc tr-eten in dem Gerüst keine Reakfionskräfte auf, wie in der bekannten Presse nach Fig. 1. Die Senkrechtführungen tragen während des Pressens oder Trennens bdiglich das zusätzliche Gewicht der unteren Formhälfte, das, falls dies notwendig sein , durch Gegengewichte ausgeglichen werden kann.
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Bei dieser Anordnung kann man längs der horizontalen und waagerechten Achsen unbegrenzt ausdehnen.
Die erfindungsgemäße Presse kann zum Kalt-Tiefziehen verstärkter Kunststoffgegenstände verwendet werden und die Erfindung umfaßt ein Verfahren zum kaiten Tiefziehen verstärkter Plastikgegenstände, wobei das tief zuziehende Material zwischen zwei Formhälften einge- W bracht wird, welche mit Platten oder gleichwertigen Bauteilen verbunden sind oder diese
darstellen, sowie dem Betrieb der Presse.
ORIGINAL INSPECTED
0Q9832/UIG

Claims (1)

  1. 959 Π. Π. 1969
    Patentansprüche:
    Presse mit zwei in senkrechter Richtung trennbaren Platten o. dgl., die mit Hilfe mindestens einer fluidutnbetriebenen Betätigungsvorrichtung aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind, dad ure h gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (12a, 12b,22a,22b) am Umfang angeordnet ist, daß ach die Kolbenstangen (150,15b) senkrecht so zwischen den Platten (10,14, 20,24) erstrecken, daß die während des Pressens oder Trennens entstehenden Reaktionskräfte ohne einen Rahmen fUr die Reaktionskräfte innerhalb des Systems Betätigungsvorrichtung/Platten entstehen.
    Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Betätigungsvorrichtung (11) und eine Leitvorrichtung (40) vorzugsweise ein Führungsstab vorgesehen ist.
    Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Umfangsbereichen angeordneten Betätigungsvorrichtungen (12a,12b,22a,22b) synchronisiert und in Umfangsbereichen angeordnet sind.
    Presse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Platte von den Kolbenstangen (15a,15b) der Betätigungsvorrichtung (12a,12b,22a,22b) getragen sind und daß die zum Ausrichten der Platten (10,14) zueinander notwendigen Vorrichtungen in den Zylindern vorgesehen sind.
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    A.
    5. Presse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Platte (10) vom Boden getragen ist und daß die andere (14) oberhalb jener von der Kolbenstange (15a, 15b) der Betätigungsvorrichtung 11, 12a,12b) getragen ist und daß deren Zylinder vom Boden getragen sind oder an der einen Platte (10) befestigt sind.
    6. Presse nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der vom Boden getragenen Platte (10) die freien Enden der Kolbenstangen (15a, 15b) befestigt sind und daß die andere Platte (14) mit den Zylindern verbunden und mittels der Betätigungsvorrichtungen (12a,12b) über der unteren Platte (10) getragen ist.
    7. Presse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder auf der Oberseite der oberen Platte (14) oder eines seitlichen Anbaus befestigt sind, und daß die Kolbenstangen (15a, 15b) durch entsprechende Ausnehmungen in der oberen Platte (14) oder des Anbaus gleiten.
    8. Presse nach Anspruch 5 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Platte bewegbar ist.
    9. Presse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer zweiten Platte verbunden ist, daß die beweglichen Platten starr miteinander verbunden sind und miteinander fluchten, daß die unteren Platten fluchten und daß alle Betätigungsvorrichtungen (12a, 12b) synchronisiert sind.
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    10. Presse nach Anspruch 3 oder einem der Ansprüche 4 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß dre obere Platte (24) an einem senkrecht bewegfichen Gerüst (25) befestigt ist, daß die Betätigungsvorrichtung (22a,22b) von einer der Platten (24,20) lösbar sind, daß sie mit diesen verbindbar sind, nachdem die obere Platte (24) in eine Arbeitsstellung gebracht wurde, die dem Trennhub, d. h. einer Strecke, die gleich oder kleiner als der Hub der Betätigungsvorrichtungen ist, entspricht, und daß die untere Platte (20) in ihre Arbeitsstellung anhebbar ist, während die obere Platte (24) in Arbeitstage ist.
    11. Presse nach Anspruch TO, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (20,24) solche Formhälften sind, deren größte Tiefe größer als der maximale Hub der Betätigungsvorrichtung (22a,22b) Ist*
    12. Presse nach Anspruch TO oder TT, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder der Betätigungsvorrichtung (22a, 22b) mit der einen Platte (24) verbunden sind, während die freien Enden der Kolbenstangen mit der anderen Platte (20) verriegelte? sind.
    13. Presse nach Anspruch TO - 12, dadurch gekennzeichnet^ daß die Betätigungsvorrichtung (22a, 22b) automatisch beim Absenken der oberen Platte (24) in ihre Arbeitslage verriegefbar sind und daß der Pressvorgang automatisch einleitbar ist.
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    TO 959 -^- T UTT
    14. Presse mit zwei Platten, die übeF einem Arbeitsbereich aufeinander zu und
    voneinander weg bewegbar sind und mit einer Betätigungsvorrichtung for diese Bewegung, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite Betätigungsvorrichtungen in Reihe und zeitlich nacheinander bewegbar sind, daß die erste Betätigungsvorrichtung die Platten in eine Nähe bringt, die dem maximalen Hub der zweiten Betätigungsvorrichtung entspricht und daß die zweiten Betätigungsvorrichtungen danach zur Vollendung des Pressvorgangs bewegbar sind.
    15« Presse nach Anspruch T4r dadurch gekennzeichnet, daß die Platten eine
    Ziehtiefe haben, die größer als der maximale Hub der Zweiten Betätigungsvorrichtung ist.
    16. Presse nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite
    Betätigungsvorrichtung eine oder mehrere hydraulische Betätigungsvorrichfungen aufweist, deren Hub kleiner als die Ziehtiefe der Formhäfffen ist.
    T7. Presse nach* einem odep mehrerer* der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Warm- oder Ka ff tief ziehpresse für verstärkte PFastikgegensfinde ist.
    18. Verfahren unter Verwendung einer Presse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das fiefzuziehende Material zwischen die Formhälften gelegt wird, die die Platten bilden oder an ihnen befestigt sind und daß danach die Presse betätigt wird.
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DE1957192A 1968-11-19 1969-11-14 Presse zum Herstellen großer Formkorper aus glasfaserverstärktem Kunststoff Expired DE1957192C3 (de)

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