DE2559595A1

DE2559595A1 - Transportvorrichtung fuer ein farbband in einer farbbandkassette

Info

Publication number: DE2559595A1
Application number: DE19752559595
Authority: DE
Inventors: Ernst P Hess
Original assignee: Qume Corp
Current assignee: Qume Corp
Priority date: 1974-03-07
Filing date: 1975-03-06
Publication date: 1977-07-14
Also published as: DE2509840A1; SE7502530L; US4132485A; JPS50125821A; CA1016143A; SE399668B; GB1470903A; NL7502754A; DE2509840B2

Description

Transportvorrichtung für ein Farbband in einer Farbbandkassette

Die Erfindung bezieht sich auf eine Farbbandkassette, insbesondere auf eine Kassette, bei der das Farbband von einer Vorratsspule auf eine Aufwickelspule überführt wird.

Es sind Farbbandkassetten zur Zuführung eines Farbbands an die Druckstation einer zugehörigen Druckeinrichtung, etwa eines Rotationsdruckers oder einer Schreibmaschine, bekannt. Bei typischen Geräten dieser Art umfaßt die Kassette eine Vorratsspule, auf der das Band aufgewickelt ist, eine Aufwickelspule zur Aufnahme der benutzten Länge des Bandes und einen Antriebsmechanismus, der das Farbband von der Vorratsspule an der Druckstation vorbei auf die Aufwickelspule transportiert.

Um die Druckqualität der an der Druckstation gedruckten Zeichen im wesentlichen gleichmäßig zu halten, muß die Spannung des in der Druckstation befindlichen Farbbandteils im wesentlichen konstant gehalten werden, um Dehnungen oder Zusammenziehungen dieses Farbbandteils auszuschließen. Das Maß, in dem sich das Band dehnt oder zusammenzieht, hängt neben anderen Faktoren von der Zugkraft ab, die erforderlich ist, um frisches Farbband von der Vorratsspule abzuziehen. In typischen Kassetten ist diese Zugkraft nicht konstant, sondern ändert sich mit der auf der ,Vorratsspule verbleibenden Farbbandmenge.

Da Farbbandkassetten normalerweise als Wegwerfeinheiten gebaut werden, sollte ein Bandspannmechanismus vorzugsweise mit einer

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minimalen Anzahl von Arbeitselementen auskommen, um die Herstellkosten möglichst niedrig zu halten, während er gleichzeitig unabhängig von der Menge an von der Vorratsspule abgezogenem Farbband eine im wesentlichen gleichmäßige Spannung an der Druckstation vermitteln muß. Außerdem darf der Bandspannmechanismus die Farbdichte des Bandes beim Abwickeln von der Vorratsspule nicht verändern, da eine derartige Änderung leicht zu einer Schwankung in der Farbdichte der Druckzeichen führen kann. Bemühungen, eine preiswerte Farbbandkassette zu entwerfen, die den obigen Kriterien genügt, haben bisher keinen großen Erfolg gehabt.

Die Erfindung vermittelt eine Farbbandkassette mit einem Bandzug-Steuermechanismus, der unabhängig von der Bandmenge auf der Vorratsspule eine im wesentlichen konstante Bandspannung erzeugt und der gleichzeitig außerordentlich einfach herzustellen ist, einen robusten Aufbau aufweist und sehr zuverlässig arbeitet. In bevorzugter Ausführung umfaßt die Kassette ein Gehäuse mit einem Austrittsschlitz und einem Eintrittsschlitz, eine frei drehbare Bandvorratsspule, eine kraftbetriebene Bandaufwickelspule, eine Einrichtung, die das Farbband von der Vorratsspule durch den Austritts- und den Eintrittsschlitz hindurch zu der Aufwickelspule transportiert, sowie eine Einrichtung, die unabhängig von der Bandmenge auf der Vorratsspule eine im wesentlichen konstante Bandspannung erzeugt. Die Bandtransporteinrichtung umfaßt dabei eine drehbare, kraftbetriebene Antriebsrolle, die zwischen zwei axial versetzten Führungsflanschen eine das Farbband mitnehmende Oberfläche aufweist, eine frei drehbare Andrückrolle, die ebenfalls eine das Band mitnehmende Oberfläche hat, sowie einen Vorspannmechanismus, der die Andrückrolle gegen die Bandantriebsrolle drückt, so daß das Farbband fest zwischen den beiden Rollen erfaßt wird. Der Bandspannmechanismus umfaßt einen endlosen elastischen Riemen, der um mehrere frei drehbare Rollen läuft, wobei die Rollen eine Riemenbahn mit einem Eingriffsbereich definieren, innerhalb dessen die äußere Fläche eines Teils des endlosen Riemens in Oberflächenberührung mit der äußeren Fläche eines Teils der äußersten Lage des auf der Vorratsspule befindlichen Farbbandes gehalten

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wird, um eine Widerstandskraft darauf auszuüben.

Beim Betrieb werden die Antriebsrolle und die Aufwickelspule durch eine Kraftquelle angetrieben, so daß das Farbband von der Vorratsspule abgezoben und von der Aufwickelspule aufgenommen wird. Die Drehung der Vorratsspule unter der von der Antriebsrolle aufgebrachten Zugkraft bewirkt, daß sich der endlose Riemen infolge der Reibung zwischen der äußersten Farbbandlage und dem Riemenabschnitt in dem Eingriffsbereich längs der genannten Bahn bewegt. Bei voller Vorratsspule wird der endlose Riemen um ein Höchstmaß gedehnt und übt dadurch auf die Vorratsspule eine maximale Widerstandskraft aus. Indem das Farbband von der Vorratsspule abgewickelt wird, findet in dem Riemen infolge seiner Elastizität eine Erschlaffung oder Entspannung statt, wodurch die auf die Vorratsspule ausgeübte Widerstandskraft nachläßt. Da sowohl die Zugkraft als auch die Widerstandskraft vom Radius des Farbbandwickels auf der Vorratsspule abhängen, bleibt die Bandspannung während des Abwickeins von der Vorratsspule im wesentlichen konstant. Da zwischen dem Riemen und dem Farbband keine Gleitreibung auftritt, wird die Farbdichte des Bandes während des Abwickeins im wesentlichen nicht verändert.

Die Vorratsspule, die Abwickelspule und die Antriebsrolle sind jeweils mit einem Wellenzapfen versehen, der aus dem Kassettengehäuse herausragt, um das Einlegen des Farbbandes und die anfängliche Einstellung zu erleichtern.

Zum besseren Verständnis der Erfindung und ihrer verschiedenen Vorteile wird im folgenden ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des bevorzugten

Ausführungsbeispiels;
Fig. 2 eine Draufsicht auf das Beispiel nach Fig. 1 bei

abgenommenem Deckel j

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie 3-3 nach Fig. 2; Fig. 4 eine der Fig. 2 ähnliche Draufsicht, wobei jedoch eine erhebliche Länge an Farbband von der Vorrats-

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spule abgezogen worden ist;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendeten Bandantriebsrolle schräg von unten; und

Fig. 6 einen Unteransicht der Antriebsrolle nach Fig. 5.

In Fig. 1 der Zeichnungen ist eine Farbbandkassette 10 betriebsfertig in eine Druckeinrichtung eingebaut dargestellt. Die Kassette 10 ist auf einer Platte 11 montiert, die mit einem geeigneten, mit der Bezugsziffer 12 bezeichneten Antriebsmechanismus versehen ist. Bei dem Antriebsmechanismus 12 handelt es sich vorzugsweise um eine Einrichtung mit einer schrittweise arbeitenden Farbband-Antriebsrolle und einer angetriebenen Aufwickelspule, wie sie in der DT-OS 25 09 839 beschrieben ist. Es können jedoch nach Belieben auch andere geeignete, kompatible Antriebsanordnungen verwendet werden.

Wie gezeigt, ist die Kassette 10 abnehmbar in ihrer Arbeitsstellung in einem Drucker montiert, wobei es sich um einen Drucker handelt, der ein umlaufendes Druckrad 13 mit einer Vielzahl von jeweils einzeln am äußeren Ende von radialen Speichen 15 montierten Typenträgern 14 aufweist. Die Speichen 15 sind an einer zentrischen Nabe 16 befestigt, die von einem (nicht gezeigten) Antriebsmotor in Drehung versetzt wird. In der Kassette 10 ist ein Farbband 18 untergebracht, das durch ein Paar von an der Platte 11 angebrachten, herkömmlichen Farbbandführungen 20, 21 gefädelt ist. Die Farbbandführungen 20, 21 dienen dazu, das Farbband 18 auf eine Druckstation auszurichten, die durch ein Fenster 22 in einer Platte 23 definiert ist, wobei der jeweilige Typenträger 14 das Farbband 18 gegen die Oberfläche eines an der Oberfläche einer Walze 25 ruhenden Papierblattes 24 oder sonstigen geeigneten Druckträgers drückt, sooft ein Druckhammer 26 beaufschlagt wird.

Das Farbband 18 wird ferner in Berührung mit der Außenfläche eines herkömmlichen Führungsarms 27 gehalten, der in einer zur

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Achse der Walze 25 im wesentlichen parallelen Ebene schwenkbar an der Platte 11 gelagert ist. Zwischen dem Führungsarm 27 und einem an der Platte 11 befestigten Bolzen 29 ist eine Feder 28 gespannt, die den Arm 27 bezüglich der Farbbandschleife nach außen vorspannt. Der Führungsarm 27 bildet eine nachgebende Farbband-Flächenführung für den Fall, daß das Farbband 18 sehr stark beschleunigt wird.

Gemäß Fig. 2 und 3 umfaßt die Kassette 10 eine Vorratsspulenanordnung 30 mit einem ringförmigen Kern 31, in den ein Nabenteil 32 eingepreßt ist. Der Nabenteil 32 weist eine zentrische Bohrung 33 auf, deren Durchmesser etwas größer ist als der Außendurchmesser eines Lagerstiftes 34J der Lagerstift 34 ist in eine verstärkte öffnung 35 in der Bodenwand 36 des Kassettengehäuses eingepreßt. Das Farbband 18 ist auf den ringföx'tüigen Kern 31 im Uhrzeigersinn aufgewickelt, wobei das innere Ende des Bandes 18 durch geeignete Mittel, beispielsweise durch Klebstoff, an der Außenfläche des Kerns 31 befestigt ist. Die Vorratsspulenanordnung 30 weist ferner einen nach oben herausragenden Schaftteil 37 mit einer im wesentlichen zylindrischen, geriffelten Außenfläche auf, der lang genug ist, so daß er über die obere Fläche der Kassette 10 hinausragt und eine manuelle Drehung der Spulenanordnung 30 gestattet. Das vordere Ende des Bandes 18 ist um eine Leitrolle 38 geführt, die auf einem Stift 39 drehbar gelagert ist; der Stift 39 ist ähnlich wie der Lagerstift 34 in eine verstärkte öffnung in der Bodenwand 36 des Kassettengehäuses eingepreßt. Das Band 18 verläßt die Kassette 10 durch einen in der Stirnwand 42 vorgesehenen Austrittsschlitz 41 und kehrt durch einen ebenfalls in der Wand 42 vorgesehenen Eintrittsschlitz 43 wieder in die Kassette 10 zurück. Der zurückkehrende Teil des Bandes läuft um eine vorzugsweise stationäre Führung sowie zwischen einer Farbband-Antriebsrolle 47 und einer Andrückrolle 49 hindurch auf die Aufwickelspule 50.

Die Aufwickelspule 50 bildet ein einstückiges Element mit einem hohlen Mittelteil 51, der an seinem unteren Ende 52 in einer Nut 54 endet, die eine geeignete Form zum Eingriff mit dem Antriebsende einer (nicht gezeigten) passenden Antriebswelle hat,

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wodurch sich die Aufwickelspule 50 gemäß Fig. 2 gegen den Uhrzeigersinn antreiben läßt. Das vordere Ende des Farbbandes 18 ist durch geeignete Mittel, beispielsweise Klebstoff, an der Außenfläche der Aufwickelspule 50 befestigt. Die Aufwickelspule 50 weist ferner einen nach oben ragenden Schaftteil 55 mit einer im wesentlichen zylindrischen, geriffelten Außenfläche auf, der genügend lang ist, so daß er über die obere Fläche der Kassette 10 hinausragt und ein manuelles Drehen der Spule 50 gestattet.

Das Farbband 18 wird von der Vorratsspulenanordnung durch die gemeinsame Wirkung der Antriebsrolle 47, der Andrückrolle 49 und eines Vorspannelementes 56 abgezogen. Wie am besten aus Fig. 3, 5 und 6 ersichtlich, handelt es sich bei der Farbband-Antriebsrolle 47 um ein einstückiges Teil, das zwei in axialem Abstand voneinander angeordnete Flansche 60, 61 und einen dazwischen befindlichen mittleren Körper 62 aufweist. Der Körper 62 hat eine gerillte konvexe Oberfläche 63 zur Mitnahme des Farbbandes 18. Über die obere Fläche des Flansches 60 ragt ein Schaftteil 64 mit einer im wesentlichen zylindrischen, gerillten Außenfläche nach oben, der genügend lang ist, so daß er über die obere Fläche der Kassette 10 hinausragt und ein manuelles Drehen der Antriebsrolle 47 gestattet. Unter dem Flansch 61 ragt ein im wesentlichen zylindrischer Sockel 65 mit einem Kreuzschlitz 66 nach unten, der zur Aufnahme eines (nicht gezeigten) passenden Antriebselementes dient, wodurch eine Drehung der Antriebsrolle 47 gemäß Fig. 2 gegen den Uhrzeigersinn ermöglicht wird. Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich, wird der Sockel 65 drehbar von einer verstärkten Öffnung 67 aufgenommen, die in der Bodenwand 36 des Kassettengehäuses ausgebildet ist.

Bei der Andrückrolle 49 handelt es sich wiederum um ein einstückiges Teil mit einer konvexen, geriffelten Oberfläche 68 zur Mitnahme des Bandes 18 und einem Paar von in entgegengesetzten Richtungen ragenden Achsstummeln 70, 71, die in einen oberen bzw. einen unteren Schlitz 72, 73 in dem Vorspannelement 56 eingreifen. Das Vorspannelement 56 hat ein Ende 75, das an einem an dem Kassettengehäuse befestigten Lagerzapfen 76 schwenkbar gelagert ist, sowie einen Federarm 77, der normalerweise unter Biegung an der Innenfläche der benachbarten Seitenwand 78

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des Kassettengehäuses anliegt und auf die Andrückrolle 49 eine weiche Vorspannkraft ausübt, die die Rolle 49 in Eingriff mit der antreibenden Oberfläche 63 der Antriebsrolle 47 drückt.

Sowohl die Vorratsspulenanordnung 30 als auch die Aufwickelspule 50 ruhen auf einer reibungsarmen Gleitplatte 79, die aus graphitbeschichtem Mylar oder sonstigen äquivalenten Materialien besteht und eine reibungsarme Lagerung für die unteren Flächen der beiden Spulen bildet.

Nahe der Vorratsspulenanordnung 30 ist ein Bandspannmechanismus montiert, der einen um drei frei drehbare Leitrollen 82...84 laufenden endlosen elastischen Riemen 80 umfaßt. Sämtliche Leitrollen 82...84 haben ähnlichen Aufbau und umfassen, wie dies in Fig. 3 für die Leitrolle 82 veranschaulicht ist, ein einstückiges Teil, das auf einem festen Stift 85 drehbar gelagert ist. Der Stift 85 ist in eine entsprechende verstärkte öffnung 86 in der Bodenwand 36 des Kassettengehäuses eingepreßt.

Der elastische Zugriemen 80, der vorzugsweise aus Polyurethan oder einem ähnlichen Material besteht, wird in einem Bereich zwischen den Leitrollen 82 und 84, der im folgenden als Eingriffsbereich bezeichnet werden soll in Oberflächenberührung mit der äußersten Lage des Farbbandes 18 au?der Vorratsspulenanordnung 30 gehalten. Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, wird der Riemen 80 dann, wenn die Vorratsspulenanordnung 30 die Hauptlänge des Farbbandes 18 enthält, in dem Eingriffsbereich infolge des großen Radius R1 des Bandvorrates stark gedehnt. Die entsprechend große Auslenkung des Riemens 80 erzeugt eine verhältnismäßig große Widerstandskraft, die zentrisch auf die Vorratsspulenanordnung 30 gerichtet ist und deren Drehung im Uhrzeigersinn entgegen zu wirken sucht. Ist dagegen die Hauptlänge an Farbband 18 abgezogen und auf der Aufwickelspule 50 aufgenommen worden, so bewirkt der verringerte Radius R2 des Bandvorrates eine entsprechend kleinere Auslenkung des Riemens 80, und der Riemen 80 greift mit einer entsprechend verringerten Widerstandskraft an der Vorratsspulenanordnung 30 an. Es wird darauf hingewiesen, daß sich die optimalen Parameter für den Riemen 80, wie

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etwa seine Länge, Breite und Elastizität, für den jeweils gegebenen Fall am besten empirisch ermitteln lassen.

Beim Betrieb wird zunächst die Kassette 10 auf der Platte 11 montiert, und das Farbband 18 wird durch die Führungen 20, 21 hindurch auf die Aufwickelspule 50 gefädelt, wobei das Band außerhalb der Kassette 10 eine Schleife beschreibt. Sodann werden die Schaftteile 37, 55 und 64 manuell betätigt, um ein Durchhängen des Farbbandes 18 zu beseitigen. Daraufhin wird der Antriebsmechanismus 12 beaufschlagt, der die Antriebsrolle 47 und die Aufwickelspule 50 in Drehung versetzt. Indem sich die Antriebsrolle 47 und die Andrückrolle 49 drehen, wird das Farbband 18 von der Vorratsspulenanordnung 30 entsprechend der Zugkraft der Antriebsrolle abgezogen, an der Druckstation vorbeigeführt und auf die Aufwickelspule 50 aufgewickelt. Bei Drehung der Vorratsspulenanordnung 30 wird der Riemen 80 infolge der Oberflächenreibung zwischen den Außenflächen der jeweils in dem Eingriffsbereich vorhandenen Teile des Riemens 80 und des Farbbandes 18 um die Rollen 82...84 mitgenommen. Anfangs erzeugt dabei der verhältnismäßig große Radius R1 des Bandvorrates eine große Auslenkung des elastischen Riemens 80 in dem Eingriffsbereich, was eine entsprechend hohe Widerstandskraft an der Vorrats spulenanordnung 30 ergibt (Fig. 2). Indem die Menge an Farbband 18 auf der Vorrats spulenanordnung 30 abnimmt, verringert sich auch der Radius des Bandvorrates, und die von dem ausgelenkten Teil des Riemens 80 in dem Eingriffsbereich erzeugte Widerstandskraft nimmt ab (Fig. 4). Da das auf den Farbbandwickel wirkende Moment mit abnehmendem Radius R des Bandvorrates abnimmt und die von dem Riemen 80 aufgebrachte Widerstandskraft sich in entsprechendem Maße verringert, bleibt während der Übertragung des Farbbandes 18 von der Vorrats spulenanordnung 30 auf die Aufwickelspule 50 die Zugspannung in dem Band 18 im wesentlichen konstant. Beim Bandspulvorgang werden plötzliche Beschleunigungen des Farbbandes 18 durch den Führungsarm 27 kompensiert, der auf derartige plötzliche Beschleunigungen mit einem Ausweichen nach innen, auf plötzliche Verzögerungen unter der Wirkung der Feder 28 durch eine Bewegung nach außen anspricht.

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Wie ersichtlich, vermittelt die oben beschriebene Erfindung eine Farbbandkassette, die ohne großen Aufwand herstellbar ist und über den gesamten Nutzungsbereich des Bandvorrates eine im wesentlichen konstante Bandspannung erzeugt. Ist das gesamte Farbband 18 von der Vorrats spulenanordnung 30 abgezogen worden, so wird die Kassette entfernt und weggeworfen, und eine neue Kassette wird eingebaut. Alternativ ist es auch möglich, die Vorratsspulenanordnung 30 und die Aufwickelspule 50 zu entfernen und das gebrauchte Kassettengehäuse mit einer neuen leeren Aufwickelspule 50 und einer Vorratsspulenanordnung mit einem frischen Farbband zu bestücken. Ferner ist es möglich, das Farbband zurückzuspulen und wieder zu verwenden, falls sich seine Brauchbarkeit während des Abwickelvorgangs nicht merklich verschlechtert hat. Es wird darauf hingewiesen, daß der erfindungsgemäße Bandspannmechanismus ohne gleitende Reibungsberührung gegenüber derjenigen Fläche des Bandes 18 auskommt, an der die Gefahr bestünde, daß die Farbe entfernt wird.

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Claims

Patentansprüche

1 J Transportvorrichtung für ein Farbband in einer Farbbandkassette mit einer in dieser drehbar gelagerten Aufwickelspule, gekennze ichne t durch eine in der Farbbandkassette drehbar gelagerte Antriebsrolle (47) mit zwei axial versetzten Flanschen (60, 61) und einer dazwischen angeordneten gewölbten und geriffelten Oberfläche (63), eine ebenfalls in der Farbbandkassette drehbar gelagerte Andrückrolle (49) mit einer mittleren, gewölbten und geriffelten Oberfläche (68) und zwei . in entgegengesetzte Richtungen ragenden Achsstummeln (70, 71), sowie ein in der Farbbandkassette schwenkbar gelagertes Vorspannelement (56), das zwei Schlitze (72,73) zur Aufnahme der Achsstummel (70,71) der Andrückrolle (49) und einen an der Innenfläche einer benachbarten Seitenwand (10) der Farbbandkassette anliegenden Federarm (77) aufweist und die geriffel-.. te Oberfläche (68) der Andrückrolle (49) gegen die geriffelte Oberfläche (63) der Antriebsrolle (47) drückt, so daß das Farbband (18) dazwischen erfaßt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine nahe einer Farbband-Eintrittsstelle (43) angeordnete gekrümmte Farbbandführung (44).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennze ichne t , daß die Fabbandführung (44) stationär ist.

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4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, g e kennze lehnet durch eine nahe einer Farbband-Austrittsstelle (41) angeordnete drehbare Farbbandführung (38).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Aufwickelspule (50)_?eine ebenfalls in der Farbbandkassette drehbar gelagerte Vorratsspule (30) und die Antriebsrolle (47) jeweils einen mittleren Schaftteil (37,55*64) aufweisen, der aus dem Kassettengehäuse herausragt und ein manuelles Drehen der Spulen und der Antriebsrolle gestattet.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen schwenkbar gelagerten Führungsarm (27), der das Farbband (18) federnd derart vorspannt, daß er bei plötzlichen Beschleunigungen des Farbbandes ausweicht und.dadurch seine Vorspannung auf das Farbband verringert.

7- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrats- und die Aufwickelspule (30,50) jeweils nur einen Wickelkern (3I,51) umfassen und daß die Unterkante des auf den Vorrats- und Aufwickelkernen (31, 51) befindlichen Farbbandes (18) auf einer an der Oberfläche der Kassettenbodenwand (36) angeordneten reibungsarmen Gleitfläche (79) lagert.

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