DE2407083A1 - Erntemaschine - Google Patents

Description

DR.-ING. VON KRCIULER DR.-ING. SCHÖNWALD DR.-ING. ΓΗ, MEYER OR. FUES DlPL.-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLOPSCH DIPL.-ING. SELTING

5 KÖLN 1, DEICHMANNHAdS

13. Februar Sg/rö

The Gates Rubber Company,

999 South Broadway, Denver, Colorado 80217 / USA

Erntemaschine

Die Erfindung betrifft eine Erntemaschine zum Aufnehmen und Fördern von Erntegut, mit mindestens einem Paar endlos umlaufender Fördereinrichtungen, die mit ihren an dem Erntegut angreifenden Flächen mindestens auf einem Teil ihrer Länge einander zugewandt sind, wobei jede der Fördereinrichtungen um mindestens zwei Räder herum umläuft und auf der dem Erntegut zugewandten Seite Mitnehmer für das Erntegut aufweist.

Derartige Erntemaschinen sind insbesondere zum Ernten von Stengelgut, wie beispielsweise Mais, geeignet. Sie sind mit endlosen Fördereinrichtungen zum Einziehen und Aufsammeln sowie zur Förderung der verschiedenen Erntegüter ausgestattet.

Eine Erntemaschine für Stengelgut besteht normaleweise aus einem Fahrzeug, das imstande ist, an einer oder mehreren Reihen des Bestandes entlangzufahren und diese zu erfassen. Die Erntemaschine kann Führungsgehäuse oder Abteiler aufweisen, die nach vorne vorstehen und die flachliegenden oder aufrechtstehenden Halme zu einer Schneidvorrichtung führen. Anschließend gelangt das Ernte-

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gut zu endlosen Fördereinrichtungen, von denen es einer weiterverarbeitenden Vorrichtung zugeführt wird. Die den Fördereinrichtungen vorgeschalteten Abteiler können zusätzlich endlose Fördermittel enthalten. Die Fördereinrichtungen bestehen aus Ketten, die paarweise angeordnet sind und sich mit ihren FÖrderflächen gegenüberliegen. Die Ketten eines Paares laufen im allgemeinen parallel zueinander oder sie folgen separaten Schlangenlinien. Sie bilden den Förderbereich, der gegenüber de/n Boden ansteigt.

Maschinen, die sich zum Ernten schweren Erntegutes, wie beispielsweise Mais, eignen, erfordern angetriebene endlose Fördereinrichtungen, um das Erntegut der Maschine in rückwärtiger Richtung zuzuführen. Die Maschine kann mit weiteren Vorrichtungen, wie einem Messerzylinder für die Weiterverarbeitung des Erntegutes versehen sein. Wie bereits erwähnt,bestehen die Fördereinrichtungen bei den bekannten Erntemaschinen aus endlosen Stahlgliederketten, die das Erntegut zur Weiterverarbeitung in der Maschine nach hinten fördern. Die Metallketten sind mit festen, starren xMitnehmern für das Halmgut ausgestattet, oder mit Angriffsmitteln in Form von Streifen oder flexiblem Material, die mit Befestigungsmitteln an der Kette angebracht sind und zahlreiche, im wesentlichen sinusförmige Schleifen bilden. Beispiele derartiger Metallketten und ihrer Arbeitswege sind in den US-Patentschriften 19,672; 2,713,240 und 3,339,354 beschrieben. Derartige Metallketten schaffen, unabhängig davon, ob sie mit starren Mitnehmern oder mit schleifenförmig verlegten Streifen aus flexiblem Material versehen sind, zahlreiche Probleme, u.a. außerordentlich starke Betriebsgeräusche, !Metallteile, die sich von der Kette lösen, Verschmutzung oder Beschädigung der nachgeschalteten

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Verarbeitungsvorrichtungen wie der Messerzylinder, unzureichende Erntegutzuführung, hohe Kosten sowie die Notwendigkeit der Schmierung und Wartung.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Erntemaschine mit ruhigem Maschinenlauf, ohne den Bedarf von Schmiermittel, bei der die Gefahr, daß Metallteile die Weiterverarbeitungsvorrichtungen beschädigen, ausgeschaltet oder wenigstens herabgesetzt ist. Außerdem soll eine störungsfreie und stetige Erntegutzuführung ermöglicht sein und die Kosten sollen gering sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Fördereinrichtungen aus endlosen Riemen bestehen, die eine erste Schicht aus flexiblem Material enthalten, welche den Antriebsteil bildet und mehrere mit den Zähnen der Umlenk- und Antriebsräder kämmende, in Längsrichtung im Abstand zuetender liegende Vorsprünge aufweist, sowie eine zweite Schicht aus flexiblem Material, die im Abstand von der ersten Schicht und im wesentlichen parallel zu dieser liegt und die Mitnehmer für das Erntegut in Form zahlreicher, im wesentlichen quer ausgerichteter vorspringender Teile trägt, und daß zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht ein Zugbereich mit einem Material hoher Zugfestigkeit vorgesehen ist.

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Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Teiles einer Doppelreihen-Erntemaschine, die mit endlosen Förderriemen für das Erntegut, die schlangenlinienförmig angeordnet sind, ausgestattet ist,

Fig. 2 zeigt perspektivisch eine Frontansicht eines Teiles einer anderen Doppelreihen-Erntemaschine, die mit zwei Sätzen endloser Ernteförderbänder ausgestattet ist, welche im wesentlichen parallel angeordnet sind.

Fig. 3 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Ausschnitt aus Fig. 2, wobei die Gehäuseteile entfernt sind und ein Satz der endlosen Förderriemen und der zugehörigen Zahnriemenräder freigelegt ist. Einer der Riemen ist aufgeschnitten.

Fig. 4 zeigt in vergrößertem Maßstab den aufgeschnittenen Teil des Riemens von Fig. 3*

Fig. 5 ist eine Draufsicht auf einen Riemensatz zur Verdeutlichung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 zeigt in Draufsicht ebenso wie Fig. 5 einen Ausschnitt aus einer anderen Riemenkonstruktion, und

Fig. 7 bis 9* sind perspektivische Teilansichten verschiedener Riemen- und Riemenccheibenkonstruktionen.

In den Fig. 1 und 2 sind Teile der Einzugsmittel und der endlosen Fördereinrichtungen von zwei Typen von

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Doppelreihen-Erntemaschinen dargestellt, die normalerweise als Futterschneider eingesetzt werden. Die Sammelbzw. Einziehbereiche bestehen aus nach vorne vorstehenden Einführungssegmenten 1O₃ 12, die nach hinten hin zu Aufnahmepassagen 14, 16 für die Stengel konvergieren. In den Aufnahmepassagen sind einander gegenüberliegend endlose Riemen 20 angeordnet, die mit ihren Fläche einander zugewandt sind. Die Riemen können in der in Fig. 2 gezeigten Weise im wesentlichen parallel zueinander um Zahnriemenräder herum umlaufen,oder die Riemen können bei einigen Erntemaschinen einer stärkeren Schlangenlinie folgen, um zusätzlich den Konturen der Einführungssegrnente 10 oder anderer als der in Fig. 1 gezeigten Maschinenelemente zu folgen. Die Wirkungsweise und die Konstruktion der Riemen 20 ist, unabhängig davon, ob sie parallel oder in Schüaqgenlinienform verwendet werden, im wesentlichen die gleiche.

Die Riemen nebeneinanderliegender Riemenpaare sind einander in der Konstruktion ähnlich, können jedoch gleiche oder ungleiche Längen haben. Aus den Fig. 3 und 4 geht hervor, daß jeder Riemen eine erste Schicht 22 und eine zweite Schicht 24 aufweist, die im wesentlichen parallel zueinander liegen und aus polymerem, flexiblem elastischem Material bestehen. Beispielsweise können hierfür polymere Materialien, die formbare, natürliche oder synthetische Polymere oder gießfähige Gummis oder Urethane umfassen, verwendet werden. Die erste Schicht 22 bildet den Antriebsteil. Der Antriebsteil weist mehrere in Längsrichtung im Abstand zueiander liegende höckerartige Vorsprünge 2.6 auf. Die VoFsprünge haben einen solchen Abstand voneinander, daß sie mit den Zähnen 28 eines Zahnrades kämmen. Die Zähne 28 haben vorzugsweise im wesentlichen gleichen Abstand untereinander, und zwar derart, daß die Längsabstände

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zwischen den Vorsprüngen größer sind als die Basen der Vorsprünge. Die Gründe hierfür werden im folgenden noch erläutert. Wahlweise können eine oder mehrere Reihen von Vorsprüngen verwendet werden. Der Antriebsteil weist zwei Reihen 30, 32 von äquidistant in Längsrichtung angeordneten Vorsprüngen auf, wobei die Vorsprünge einer Reihe sich in seitlicher Ausrichtung zu den Vorsprüngen der zweiten Reihe befinden. Die Vorspränge 26 sind nahe an den Umfangskanten der Riemen angeordnet und die seitlichen Abstände sind größer als die seitlichen Basisteile der Vorsprünge. Die Anzahl der Reihen, die Abstände zwischen den Vorsprüngen und die Größe der Vorsprünge beeinflussen natürlich die Ausbildung des Zahnrades.

Die zweite Schicht 24 aus polymerem Material liegt im wesentlichen parallel zu der ersten Schicht und bildet die das Erntegut erfassende Seite des Riemens. Die das Erntegut erfassenden Angriffsmittel können separat an der zweiten Schicht befestigt sein, sind dieser jedoch vorzugsweise angeformt und bilden einen Teil von ihr. Bei einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die Angriffsmittel für das Erntegut aus mehreren in Riemenlängsrichtung im Abstand voneinander liegenden Rippen 34, die quer oder schräg zum Riemen verlaufen. Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform, die in Fig. 5 dargestellt ist, bestehen die Angriffsmittel zum Erfassen des Erntegutes aus mehreren einstückig geformten Schleifen 36, die in Riemenlängsrichtung im Abstand voneinander liegen und im wesentlicher, sinusförmig um den Riemenumfang herumlaufen.

Zwischen der ersten und der zweiten Schicht des Riemens befindet sich zweckmäßigerweise ein Zugbereich 38 von hoher Zugfestigkeit. Der Zugbereich kann in bekannter Weise hergestellt sein, beispielsweise durch spiralförmiges

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Wickeln eines oder mehrerer Stränge oder durch Überlappen eines Materialstreifens.

Wahlweise kann eine Gewebeeinlage aus seitlich orientiertem Material 14 zwischen die erste Schicht 22 und die zweite Schicht 24 angrenzend an den Zugbereich 38 angeordnet sein. Die Seiten- oder Querverstärkung 40 kann die Form eines rechteckig oder diagonal gewebten Gewebes oder entsprechend gewebter Cords haben. Wenn als polymeres Material Gummi benutzt wird, ist die seitliehe Verstärkung zweckmaßigerweise eine Gewebeeinlage aus faserverstärktem polymerem Material _s wobei die Pasern im wesentlichen in derselben Richtung orientiert sind, so daß sie im wesentlichen quer zum Riemen verlaufen.

Wenn der erfindungsgemäße Einzugs- oder Sammelriemen in Betrieb ist, sind die Riemen paarweise so angeordnet, daß sie mit ihren gegenseitigen Flächen einander gegenüberliegen, so daß die paarweise angeordneten Riemen mindestens auf einem Teil im wesentlichen parallellaufen. Die Riemen sind um mindestens zwei Riemenräder 42, 44 herumgespannt, von denen eines ein gezahntes Antriebsrad ist. Das Antriebsrad 42 erhält seine Antriebskraft von einer nicht dargestellten Einrichtung der Erntemaschine. Die gezahnten Antriebsräder eines Riemenpaares rotieren in entgegengesetzten Richtungen, um die Riemen so anzutreiben, daß diese das Fördergut nach hinten befördern. Jedes Riemenpaar kann so geneigt sein, daß es nach hinten ansteigt. Die Riemen eines Riemenpaares haben in denjenigen Bereichen, in denen sie im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, vorzugsweise einen geringen Abstand voneinander, so daß die an dem Erntegut angreifenden Teile der Riemen ineinandergreifen, wie bei 46 dargestellt ist. Wenn Rippen 34 vorgesehen sind, um an dem Erntegut anzugreifen, kann die Höhe der Rippen verändert werden, um die Wirkung des Angriffs an

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an dem Erntegut zu verstärken oder abzuschwächen. Normalerweise reicht eine Höhe der Rippen von etwa 2,5 cm oder geringer aus.

Wenn in Querrichtung orientierte Rippen ~$K verwendet werden, sind diese Rippen normalerweise in bezug auf den Boden geneigt, weil der Riemen typischerweise unter einem Steigungswinkel verläuft. Die geneigten Rippen legen das geförderte Erntegut nach vorne hin um, so daß dieses zuerst auf eine weitere Erntegut-Verarbeitungsvorrichtung stößt, beispielsweise eine Pflückwalze 48. Der Grad der Umlegung des Erntegutes oder der Stengel kann verändert werden, indem man die quer über die an dem Erntegut angreifende Seite des Riemens laufenden Rippen 50 schrägstellt, wie in Fig. 7 dargestellt ist. Wenn eine noch stärkere Schrägstellung des Erntegutes gewünscht wird, können die Rippen schräg nach vorne laufend angeordnet werden, während zu einer geringeren Schrägstellung des Erntegutes die Rippen schräg nach hinten angeordnet werden.

Obwohl nur ein einziges gezahntes Riemenrad nötig ist, kann es zweckmäßig sein, zusätzliche gezahnte Riemenräder vorzusehen, um andere Einrichtungen der Erntemaschine anzutreiben, wie beispielsweise eine Korntrennvorrichtung.

Wenn die Spannweite zwischen zwei Riemenrädern zu groß wird, ist es zweckmäßig, die Innenfläche eines jeden Riemens mit einem oder mehreren (nicht dargestellten) Rädern abzustützen. Hier wird die Zweckmäßigkeit von zwei Reihen von Vorsprüngen deutlich. Die Stützräder können leicht so ausgerichtet v/erden, daß sie zwischen zwei Reihen 30, yi rotieren, um dazu beizutragen, daß

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der Riemen 20 seine Längsausrichtung beibehält. Die Seitenwand der Räder kann an den Seiten der Vorsprünge angreifen, um den Riemen in Längsrichtung zu führen.

Es ist auch möglich, Abwandlungen gezahnter Riemenräder zu verwenden. Beispielsweise kann, wie in den Pig. 8 und 9 dargestellt ist, eine einzige Reihe von Vorsprüngen in Verbindung mit Riemenrädern verwendet werden, die nach Art eines "Wickelkäfigs" 52 oder nach Art eines "Planschrades" 58 ausgebildet sind. Bei einem Wickelkäfig sind zwei parallele Scheiben vorhanden, die durch axiale Stege im Abstand der Vorsprünge des Riemens miteinander verbunden sind und beim Flanschrad stehen die beiden parallelen Scheiben flanschartig über den eigentlichen Wickelteil vor. Wenn zwei Reihen von Vorsprüngen verwendet werden, kann der Wickelkäfig oder das Einzelrad der Fig. 3 und 7 mit axial ausgerichteten Zähnen eingesetzt werden. Unabhängig von der Ausbildung des gezahnten Riemenrades ist die Dicke der Zähne des Riemenrades zweckmäßigerweise kleiner als der Längsabstand zwischen den Vorsprüngen. Außerdem soll die Radbreite kleiner sein als der Abstand zwischen den Vorsprungreihen in Querrichtung (für ein Riemenrad mit Einzelscheibe), urn die Wahrscheinlichkeit einer Verschmutzung des Antriebes dadurch wesentlich herabzusetzen, daß Raum für kleine Partikel und Überbleibsel, wie beispielsweise kleine Erntegutstücke, vorgesehen ist.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Riemenanordnung besteht in der Lärmverminderung, weil keine metallischen Ketten mit den Rädern in Eingriff kommen. Ferner ist eine Schmierung der Riemen nicht notwendig. Bei der bevorzugten Ausführungsform weist der Riemen einstückig angeformte Vorsprünge und Angriffsmittel für das Erntegut auf, die aus polymerem Material bestehen,. Es werden daher keine Metall-

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teile verdrängt oder gefördert, die andere ErnteVerarbeitungsvorrichtungen beschädigen könnten. Sollten sich Teile der polymeren Riemen lösen, so ist die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der übrigen Verarbeitungsvorrichtungen praktisch ausgeschlossen.

Bei einigen Anwendungsfällen kann es zweckmäßig sein, diejenigen Einrichtungen, die an dem Erntegut angreifen, aus einem anderen Material herzusteilen. So kann es beispielsweise sinnvoll sein, denjenigen Teil des Riemens, der an dem Erntegut angreift, aus verstärktem Gummi herzustellen und den mit den Vorsprüngen versehenen Antriebsteil aus Urethan. Bei einem solchen Riemen, der in Fig. 6 dargestellt ist, besteht der an dem Erntegut angreifende Teil aus einem Streifen aus verstärktem Gummi 5^* der in Form zahlreicher Biegungen J56 um die Umfangsfläche des Riemens herum verlegt ist, wobei die Biegungen Berge bilden, die in Riemenlängsrichtung im Abstand voneinander liegen und jeweils durch Täler getrennt sind. Zur Befestigung des Streifens 5^ an dem Riemen können geeignete Einrichtungen wie Niete 56, Kleber oder Kreuzverbindungen verwendet werden. Ein derartiger Riemen bietet die oben aufgeführten Vorteile, mit der Ausnahme, daß einige (wenige) Metallniete verwendet werden. Metallniete, die sich eventuell gelöst haben, rufen aber nicht derartige Schwierigkeiten bei den nachgeschalteten Verarbeitungsvorrichtungen für das Erntegut hervor wie abgelöste Kettenglieder.

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Claims (12)

- Ii - Ansprüche

1. Erntemaschine zum Aufnehmen und Fördern von Erntegut, mit mindestens einem Paar endlos umlaufender Fördereinrichtungen, die mit ihren an dem Erntegut angreifenden Flächen mindestens auf einem Teil ihrer Länge einander zugewandt sind, wobei Jede der Fördereinrichtungen um mindestens zwei Räder herum umläuft und auf der dem Erntegut zugewandten Seite Mitnehmer für das Erntegut aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtungen aus endlosen Riemen (20) bestehen, die eine erste Schicht (22) aus flexiblem ,Material enthalten, welche den Antriebsteil bildet und mehrere mit den Zähnen der Umlenk- und Antriebsräder (42, 44) kämmende, in Längsrichtung im Abstand zueinander liegende Vorsprünge (26) aufweist, sowie eine zweite Schicht (24.) aus flexiblem Material, die im Abstand von der ersten Schicht (22) und im wesentlichen parallel zu dieser liegt und die Mitnehmer für das Erntegut in Form zahlreicher, im wesentlichen quer ausgerichteter vorspringender Teile (24) trägt, und daß zwischen der ersten Schicht (22) und der zweiten Schicht (24) ein Zugbereich mit· einem Material (38) hoher Zugfestigkeit vorgesehen ist. .

2. Erntemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Riemen (20) so angeordnet sind, daß jeweils eine Anzahl der Mitnehmer (24) des einen Riemens mit den Mitnehmern des anderen Riemens kämmt.

3· Erntemaschine nach Anspruch 1 oder 2, daiurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (26) in Form mindestens zweier im Abstand voneinander liegender Reihen (30, 32) angeordnet sir.d, wobei die Vorsprünge (26) beider Reihen in Quer-

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richtung im wesentlichen miteinander fluchten.

4. Erntemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Verstärkungseinlage aus einem im wesentlichen in Querrichtung orientierten Material hoher Festigkeit zwischen der ersten Schicht (22) und der zweiten Schicht (24) angeordnet ist.

5. Erntemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer eines jeden Riemens (20) aus mehreren den Riemen einstückig angeformten und im Abstand voneinander liegenden wellenförmigen Schleifen (36) bestehen, die im wesentlichen quer zum Riemen liegen.

6. Erntemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeiohnet, daß die Abstände zwischen den Vorsprüngen der Riemen (20) in Riemenlängsrichtung größer sind als die Basisteile der Vorsprünge (26) in Längsrichtung.

7. Erntemaschine nach Anspruch J>, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihen (30, 32) von Vorsprüngen (26) in der Nähe des umlaufenden Randbereiches eines Riemens angeordnet sind.

8. Erntemaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Schicht aus flexiblem Material vorgesehen ist, die eine Vielzahl orientierter Fasern enthält und so angeordnet ist, daß die Fasern im wesentlichen in Querrichtung zu den Riemen (20) liegen,und daß die dritte Schicht zwischen der ersten Schicht (22) und der zweiten Schicht (24) angeordnet ist.

9. Erntemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht (24) einstückig mit

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der ersten Schicht (22) hergestellt ist.

10. Erntemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der an dem Erntegut angreifende Teil eines Riemens (20) zahlreiche in Riemenlängsrichtung im Abstand voneinander liegende Rippen (34) aufweist, die im wesentlichen quer zur Riemenläng sriehtung orientiert sind.

11. Erntemaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet:, daß der Abstand zwischen den Rippen (34) in Riemenlängsrichtung größer ist als die Basisbreite der Rippen.

12. Erntemaschine nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (50) eines Riemens (20) schräg zum Riemen verlaufen.

13« Riemen zur Verwendung in einer Erntemaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er eine erste Schicht (22) aus flexiblem Material enthält, welche den Antriebsteil bildet und mehrere mit den Zähnen der Umlenk- und Antriebsräder (42, 44) kämmende, in Längsrichtung im Abstand zueinander liegende Vorsprünge (26) aufweist, sowie eine zweite Schicht (24) aus flexiblem Material, die im Abstand von der ersten Schicht (22) und im wesentlichen parallel zu dieser liegt und die Mitnehmer für das Erntegut in Form zahlreicher, im wesentlichen quer ausgerichteter vorspringender Teile (24) trägt, und daß zwischen der ersten Schicht (22) und der zweiten Schicht (24) ein Zugbereich mit einem Material (38) hoher Zugfestigkeit vorgesehen ist.

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