DE2721727A1

DE2721727A1 - Kopfbedeckung

Info

Publication number: DE2721727A1
Application number: DE19772721727
Authority: DE
Inventors: Colin Bernard Bolton; Alan John Miles; Robert Emmerson Simpson
Original assignee: UK Secretary of State for Defence
Current assignee: UK Secretary of State for Defence
Priority date: 1976-05-14
Filing date: 1977-05-13
Publication date: 1977-11-24
Also published as: SE7705575L; NL7705279A; IL52068A; CH620364A5; CA1090674A; SE432197B; FR2350851A1; FR2350851B1; BE854642A; IT1083275B; US4352353A; GB1587121A; NL187965C; DE2721727C2

Description

BEETZ-LAMPRECHT-BEETZ „£ „ PATENTANWÄLTE

80OO München 22 - Steinsdorfstr. 10 oipi.-ing. R. Beetz sen.

TELEFON (Ο8Θ) 22 72O1 -22 72 44-285910 DIpI.-Ing. K. LAMPRECHT

Telex 5 22 O48-Telegramm Allpatent München *\ ff Λ m Pt *. m Dr.-Ing. R. BEETZ Jr.

A / A I ( /. f Dlpl.-Phys. U. HElDRlCH

tuch Rechtsanwalt Dr.-Ing. W. TIMPE Dipl.-Ing. J. SIEGFRIED

293-26.910P 13. 5. 1977

The Secretary of State for Defence in Her Britannic Majesty's Government of the United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland, LONDON (Großbritannien)

Kopfbedeckung

Die Erfindung betrifft eine Kopfbedeckung, die von Menschen oder Personen zu tragen ist zum Schutz gegen unerwünschte oder giftige Stoffe in der örtlichen Umgebung, wie radioaktive, chemische und/oder bakterielle Stoffe. Grundlegend bei einer derartigen Kopfbedeckung ist das Vorsehen von SicherheitsatmungsVersorgungen, weshalb die Kopfbedeckung gemäß der Erfindung auch als Atemschutzhaube oder Respirator bezeichnet werden kann.

Es wurde bereits eine Kappe vorgeschlagen (vgl. GB-Patentanmeldungen 2983/73 und 579^1/73), die einen Werkstoffteil und einen Schirm- oder Blendenteil aufweisen, die beide fit

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unerwünschte otoffe undurchlässig sind, wobei das untere Ende des Schirms vom Werkstoff so trennbar ist, daß der Schirm anhebbar ist, wobei diese Kappe auch verhindert, daß Atmosphäre außerhalb der Kappe den Kopf über den Hals erreicht »und wobei der Träger auf geeignete Weise Luft und/ oder Sauerstoff atmen kann. Bei einem Ausführungsbeispiel dieser Kappe kann diese außerhalb und in Verbindung mit einem Schutzhelm getragen werden.

Die Erfindung sieht eine Verbesserung einer derartigen Kappe vor.

Gemäß der Erfindung besitzt ein Respirator zum Schutz gegen unerwünschte Stoffe in einer örtlichen Atmosphäre oder örtlichen Umgebung eine Kappe und einen Schirm, die beide aus einem Werkstoff bestehen, der für den unerwünschten Stoff undurchlässig ist, wobei diese miteinander so verbunden sind, daß die Verbindung für den unerwünschten Stoff undurchlässig ist und wobei der Respirator so ausgeführt ist, daß er am Kopf des Trägers anliegt und ihn eng umgibt, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, damit ein Träger angenehm Luft und/oder Sauerstoff atmen kann, damit ein Gasdruck im Respirator gehalten ist, der größer als der normale Luftdruck ist, und wobei eine Dichtung vorgesehen ist, damit Luft oder Atmosphäre außerhalb nicht das Innere des Respirators über dessen Halsöffnung erreicht.

Gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung kann der Schirm ausgebildet sein um übereinzustimmen, um angepaßt zu sein und um zu tragen eine oronasale oder Mund-Nasen-Maske zur Zufuhr von Atmungsgas zum Mund und zur Nase des Trägers, der ggf. auch ein Mikrofon enthält. Auf diese Weise kann der Schirm sehr eng am Gesicht des Trägers anliegend ausgeführt sein. Eng bedeutet im Rahmen der Anmel-

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dung ein Abstand kleiner als etwa 5 cm und sehr eng etwa ein Abstand von kleiner als 1 cm von der Maske.

Die Einrichtung zum Aufrechterhalten eines Gasdrucks innerhalb des Respirators, der größer als der außerhalb ist, enthält üblicherweise eine Versorgungsleitung zum Führen von Gas (Luft oder ein anderes geeignetes Gas) in das Innere des Respirators. Insbesondere, wenn der Schirm eine Mund-Nasen-Maske aufweist, ist es zweckmäßig, daß die Leitung durch den Schirm tritt. Das zugeführte Gas hat zusätzlich zu der Wirkung, daß der Eintritt jeglicher Außenatmosphäre bei Auftreten eines Lecks verhindert wird, die Wirkung, die Bequemlichkeit zu erhöhen und das Beschlagen des Schirms zu verhindern. Die Leitung für das Abführ- oder Reinigungsgas kann daher mittels beispielsweise eines Deflektors so ausgeführt sein, daß das reinigende Gas auf den Schirm vor den Augen des Verwenders oder Benutzers gelenkt wird. Ein Einrichtungsventil oder Rückschlagventil ermöglicht lediglich den Austritt des Reinigungsgases und ist in Rückwärtsrichtung vorgespannt, um den geringen überdruck innerhalb des Respirators aufrechtzuerhalten und kann im Respirator vorzugsweise/einer vom Einlaß entfernten Stelle angeordnet sein. Der geringe positive oder Überdruck ist vorzugsweise derart, daß er geringer ist als der des zugeführten Atmungsgases. Kanäle oder Durchtritte können im Kappen-Werkstoff vorgesehen sein, um den Durchtritt des Reinigungsgases über den Kopf unter der Kappe zu fördern. Im Vergleich zu den eingangs genannten bereits vorgeschlagenen Kappen erfordert der erfindungsgemäße Respirator eine minimale Menge an Reinigungsgas.

Es kann insbesondere für Flugzeugbesatzungen,aber wahrscheinlich auch in anderen Fällen, in denen der Respirator über den Ohren des Benutzers eng anliegt,

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wichtig sein, den Durchtritt von Gas von und zu den Ohren sicherzustellen und so den Gasdruck in ihnen während Druckänderungen in der Umgebung auszugleichen. Kanäle oder Leitungen können im Kappen-Werkstoff vorgesehen sein, um Druckdifferenzen zwischen dem Ohrbereich und dem Gesichtsbereich zu dämpfen oder abzuschwächen. Um die Unbequemlichkeit zu verringern, die durch das Drücken derartiger Leitungen gegen die Haut des Benutzers auftreten kann, ist der Respirator-Werkstoff vorzugsweise mit einem dicken Teil im Bereich der Schläfe und der Ohren ausgeführt, wobei Nuten oder Vertiefungen in diesem Bereich gebildet sind, die flexible Leitungen aufnehmen. Diese bestehen üblicherweise aus Kunststoff und können im Bereich der Ohren perforiert sein und eine Bohrung von 0,5 bis 1,0 mm besitzen.

Um das Sichtfeld des Benutzers zu vergrößern, während sichergestellt ist, daß der Schirm so nahe wie möglich am Gesicht ist, ist es nicht zulässig, den Schirm im Sichtfeld flach zu machen, was aus optischen Gründen vorzuziehen wäre, vielmehr ist es vorteilhaft, diesen Teil innerhalb des Sichtfelds mit einer einzigen Krümmung auszuführen. Eine Doppelkrümmung kann eine teuere Abstimmung der Schirmdicke erforderlich machen.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält ein unter dem Helm zu tragender Respirator zum Schutz gegen unerwünschten Stoff in einer örtlichen Umgebung eine Kappe und einen Schirm, die beide aus einem für den unerwünschten Stoff undurchlässigen Werkstoff bestehen und die miteinander in einer für den unerwünschten Stoff undurchlässigen Weise miteinander verbunden sind und die so ausgeführt sind, daß sie eng am Kopf des Trägers anliegen und ihn einhüllen, wobei sie

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unter einem Helm zu tragen sind, wobei der Schirm zur Aufnahme einer Mund-Nasen-Maske ausgebildet ist und in dem Bereich, der im wesentlichen das Sichtfeld des Benutzers oder Trägers umgibt, lediglich eine einzige Krümmung besitzt, wobei die Mund-Nasen-Maske im Schirm befestigt und zur Zufuhr und Abfuhr von Atmungsgas vorgesehen ist. Weiter sind vorgesehen eine Anordnung zum Rückhalten der Mund-Nasen-Maske gegen das Gesicht des Trägers, ein Druckdifferenz-Abschwächglied zum Abschwächen von Druckdifferenzen zwischen dem Ohrbereich des Respirators und den Innenbereichen des Schirms, eine Reinigungsgas-Zuführeinrichtung zum Zuführen von Reinigungsgas in das Innere des Respirators derart, daß es über einen Bereich des Schirms spült, innerhalb des Sichtfelds des Trägers, ein Ausgangs-Rückschlagventil für das Reinigungsgas, um lediglich den Austritt des Reinigungsgases aus dem Respirator zu ermöglichen und um innerhalb des Respirators einen Reinigungsgasdruck über dem normalen Atmosphärendruck aufrechtzuerhalten^sowie eine Dichtung um zu verhindern, daß Atmosphäre außerhalb des Respirators Zutritt zu dessen Innerem über die Halsöffnung erhalten kann.

Wenn auch der Schirm einfach ausgebildet sein kann, um sowohl mit der Maske als auch mit einem großen Bereich an Größen und Formen des menschlichen Gesichts in Übereinstimmung zu sein, kann der Bereich der Personen erweitert werden, die einen Respirator der gleichen Größe tragen können, wenn die Kappe nachgiebig oder dehnbar ausgeführt ist. Bestimmte Polymethylmethacrylate, Polyamide wie Nylon, Polykarbonate und Polyurethane sind geeignete Werkstoffe, aus denen der Schirm hergestellt sein kann, wobei bei der Formung der Werkstoff zwischen etwa 0,5 und 2,5 mn^vorzugsweise zwischen 1,5 und 2,0 mm,dick sein kann, wenn er zum geeigneten Träger, einer Mund-Nasen-Maske vorgesehen ist, ohne zu schwer zu sein. Der Schirm

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kann durch Pulver-Spritzguß oder durch Vakuumformen hergestellt werden.

Die Kappe kann aus einem geeigneten textlien Erzeugnis hergestellt sein. Vorzugsweise besteht sie aus Natürgummi oder aus künstlichem Gummi, wie aus Butyl-rNeopren-oder Silikon-Gummi. Eine Werkstoffdicke von 0,4 bis 0,8 mm beeinträchtigt das Gehör des Trägers nicht bzw. beeinflußt die Geräuschdämpfungseinrichtungen nicht wesentlich, wobei 0,^5 bis 0,6 mm bevorzugt sind. Die Einrichtung,um den Eintritt von Luft über die Halsöffnung zu verhindern, kann eine Halsdichtung aus Natur- oder Kunstgummi enthalten, die flanschähnlich nach innen gerichtet ist, wie das bei Taucheranzügen vorgesehen wird. Stattdessen oder darüber hinaus kann die Kappe einen Saum oder eine Einfassung aufweisen, die die Schulter des Trägers bedeckt bzw. auf dieser aufliegt, obwohl dies üblicherweise zur Tropfenverteilung geeigneter ist als als Abdichtung. Wenn die Kappe aus nachgiebigem Werkstoff statt aus einem textlien Erzeugnis besteht, kann die Rück- oder Pesthaltung einer Maske gegen das Gesicht des Trägers mittels der Elastizität des Kappen-Werkstoffs erreicht werden. Wenn jedoch ein Helm verwendet wird, der einen das Ohr bedeckenden Abschnitt besitzt, wie beispielsweise bei Flughelmen, kann diese Rückhaltung durch Spannungsglieder erreicht werden, die zwischen dem Respirator und dem Helm betätigbar sind, aber auch zeitweise durch einen einen Gummizug aufweisenden Tragriemen, wenn der Helm nicht vorgesehen ist.

Der Schirm kann an der Kappe durch einen geeigneten Klebstoff angeklebt sein. Ein Füll- oder Federungs-Streifen aus beispielsweise Kunststoffschaum kann eine Zwischenlage entlang des Rands des Schirms bilden, um eine Reib- oder Scheuerspannung von der Kante des Schirms zu verringern und um Kältespannungen bei extremen Temperaturen zu verringern. 709RA7/1101

Als Ergebnis einer anthropometrischen Untersuchung britischer Militär-Plugzeugbesatzungen zeigt sich, daß ein Respirator einer einzigen Größe die Erfordernisse aller britischen Militär-Flugzeugbesatzungen erfüllen kann, wenn Gummi für die Kappe verwendet wird.

Es ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, daß der Respirator so ausgeführt sein kann, daß keinerlei Veränderungen der Standardhelme erforderlich sind, die von Militärdienstkräften getragen worden insbesondere von Flugzeugbesatzungen, wobei die normale Verwendung von Ausrüstungen, die daran befestigt sind, möglich ist wie von Kopfhörern, Vogelschutzschirmen (birdstrike visor), Blendschutzschirmen und Visiervorrichtungen sowie von auf Fahrzeugen, Waffen und Personen befestigten Visiervorrichtungen und Anzeigegeräten. Zusätzlich kann der Respirator für Träger oder Benutzer mit Augenfehlern Kneifer- oder Klammerbrillen aufnehmen, die an der Mund-Nasen-Maske oder innerhalb des Schirms angeklammert werden.

Ein erfindungsgemäßer Respirator mit allen vorteilhaften Merkmalen kann an- und ausgezogen werden,ohne Befestigungsglieder vorzusehen, wie gasdichte Gleitverschlüsse oder Reißverschlüsse. Ein derartiger Respirator ist verwendbar mit einer Schutzbekleidung, wie sie beispielsweise erläutert ist in der GB-PS 1 173 142-3 und der GB-PS 1 206 581, sowie auch mit einem Unter-Vollanzug gemäß der am gleichen Tag eingereichten Patentanmeldung P ... (Anwaltsakte 293-(JX4971/O7) gemäß

der GB-Patentanmeldung 20136/76). Die erfindungsgemäßen Respiratoren haben gegenüber den eingangs erwähnten Kappen erhebliche Vorteile. Insbesondere ist die Zeit, um Schutz gegen einen unerwünschten Stoff in der örtlichen Umgebung oder Atmosphäre zu erhalten, herabgesetzt, da der erfindungsgemäße Respirator vor irgendeinem Helm angezogen bzw. aufgesetzt werden kann.

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Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in Seitenansicht einen Respirator insbesondere für chemischen Schutz einer Plugzeugbesatzung,

Fig. 2 den Schnitt II-II gemäß Fig. 1,

Fig. 3 in Vorderansicht eine Anordnung aus Respirator und einem Helm während des Gebrauchs.

Wie in den Fig. 1-3 dargestellt, enthält der erfindungsgemäße Respirator eine Kappe 10 und einen Schirm 11. Die Kappe 10 besitzt eine Einfassung 12 zur überlagerung oder Auflage auf die Schultemeines Trägers sowie eine Hals-Abdichtung 13.

Druckdifferenz-Abschwächungsglieder lH sind in der Kappe 10 so vorgesehen, daß sie vom Bereich des Ohrs des Trägers zur Verbindung zwischen Schirm und Kappe im Schläfen-Vorderschädelbereich der Kappe 10 ragen.

Diese Dämpfungseinrichtung I¹I enthält drei Kunststoffrohre 15 mit 0,5 nun Bohrung oder Öffnung, die in im Kappen-Werkstoff gebildeten Nuten oder Vertiefungen liegen. Die Rohre 15 besitzen Perforationen oder Öffnungen 16 im Ohrbereich des Respirators und liegen an deren Vorderenden offen.

Die Kappe 10 besteht aus einem Neopren-Gummi mit einer zumindest kurzzeitigen Undurchlässigkeit für den jeweiligen betrachteten unerwünschten Stoff bzw. die jeweiligen betrachteten unerwünschten Stoffe. Die Auflage 12 und die Hals-Abdichtung 13 bestehen aus ähnlichem Werkstoff.

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Der Schirm ist sowohl zur Aufnahme und zum Tragen einer Mund-Nasen-Maske 17 als auch zur engen Bedeckung des Gesichts des Trägers ausgeführt, und zwar gleichzeitig ohne das Gesichtsfeld zu verringern. Der Schirm 11 ist ein pulverspritzgußgeformtes Polykarbonat, das mit einer einzigen Krümmung an zumindest im wesentlichen dem Gesichtsfeldbereich versehen ist. Der Schirm 11 ist an der Kappe 10 mittels eines Klebstoffs befestigt und abgedichtet (beispielsweise dem Klebstoff Tivoli-Kay-5000). Ein Streifen 18 aus Kunststoffschaum mit 3 mm Dicke und 10 mm Breite ist an der Kappe 10 an der Verbindung zwischen Kappe und Schirm angebracht, um eine Reibung zwischen Schirmrand und Haut des Trägers zu vermeiden und um die mögliche Kältebelastung unter kalten Umgebungsbedingungen zu verringern.

Die Maske 17 ist von üblichem Aufbau und besteht aus nachgiebigem Gummi-Formguß, wobei eine Atemgaszufuhr 19,ein (nicht dargestelltes) Atemgas-Rückschlagventil, eine Ausatemgas-Ventilanordnung 20, ein Ausatemventil-Kompensationsrohr 21 und eine Mikrofonanordnung 22 vorgesehen sind, die alle den Schirm 11 durchsetzen und in ihm abgedichtet sind.

Die Ventilanordnung 20 weist zwei Rückschlagventile in Reihe auf mit einem Spalt dazwischen, wobei das erste Ventil durch eine leichte oder schwache Feder zwangsgeschlossen gehalten wird und durch Atemgasdruck, der über das Rohr 21 zugeführt wird. Die Ventilanordnung 20 ist angeordnet, um den Austritt von Verdunstung oder Exhalation in die Atmosphäre zu ermöglichen und den Eintritt jeglicher Atmosphäre zu verhindern.

Der Schirm 11 weist auch einen Reinigungsgaseinlaß 23 und ein Reinigungsgasaustritt-Rückschlagventil 2¹J in einer Lage auf, die von der des Einlasses 23 entfernt ist, sowie

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eine Maskenverankerung 25 herkömmlicher Art.

Der Reinigungsgaseinlaß 23 enthält einen (nicht dargestellten) Deflektor, um Reinigungsgas auf den Schirm im Blickfeld oder Sichtbereich zu richten. Die Gasversorgung bildet keinen Teil der Erfindung, kann jedoch für Arbeiten in niedriger Höhe gepumpte, gefilterte oder gespeicherte Luft und für Arbeit in hohen Höhen eine gepumpte Mischung aus Sauerstoff und gefilterter Luft enthalten, mit handbetätigbaren oder automatisch betätigbaren Einrichtungen zum Anschalten der Versorgung einer Sauerstoffquelle für Notfälle. Das Reinigungsgasaustritt-Rückschlagventil 2k ist in Schließrichtung vorgespannt, um einen Druck innerhalb des Respirators aufrechtzuerhalten unter dem des Atemgases, das der Maske zugeführt wird_yund über dem normalen Atmosphärendruck.

Der Respirator kann vom Träger ohne Hilfe angezogen bzw. aufgesetzt werden, indem er über den Kopf gezogen wird. Wenn er einmal aufgesetzt ist, kann der Träger sehen,um den Helm über den Respirator zu befestigen, während die Versorgung mit atembaren Gas und mit Reinigungsgas verwendet ist, falls bereits ein unerwünschter Stoff in der örtlichen Atmosphäre vorhanden ist.

Nach Anziehen bzw. Aufsetzen des Helms werden die Verankerungsglieder 25 befestigt, um die Anordnung und den Druck der Maske 17 aufrechtzuerhalten. Atmungsgas wird der Maske 17 über den Einlaß 19 zugeführt und Abgas wird über die Rückschlagventilanordnung 21 abgeführt. Reinigungsgas wird über den Einlaß 23 zugeführt und tritt im wesentlichen über den Schirm 11 und das Gesicht des Trägers und tritt über das Rückschlagventil 2k aus. Die Leitungen 15 wirken zum Abschwächen oder Ausgleichen von Druckdifferenzen zwischen dem Ohrbereich und dem Innen-

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bereich des Schirms !.!,und wenn die Kappe 10 mit den erläuterten Dämpfungsgliedern 14 versehen ist, wird dadurch das Hören nicht nachteilig beeinflußt.

Die benötigten Größen des Respirators, zumindest zur Verwendung bei Militärdienstkräften,ist gering, wenn für die Kappe 10 ein nachgiebiger oder elastischer Kunstgummi oder synthetischer Gummi verwendet wird. Ergebnisse anthropometrf.5Cher Untersuchungen zeigen nämlich, daß eine einzige Größe für britische Militär-Plugzeugbesatzungen ausreicht. Unterschiedliche Orte für die Ohren zwischen verschiedenen Trägern werden dadurch ausgeglichen, daß die Einführung der Rohre oder Leitungen 15 geeignet angeordnet wird und

sich

deren Perforationen 16/über einen Bereich erstrecken. Wenn auch die Dämpfungseinrichtungen 14 als aus Leitungen bestehend dargestellt sind, ist auch die Verwendung Ton rautenförmigem oder netzförmigem oder geripptem Kunststoffschaum möglich oder auch die Verwendung von lediglich Kanälen oder Vertiefungen.

Wegen des geringen Volumens, das zu reinigen ist, hat es sich als möglich herausgestellt, bei der Erfindung ein 12 mm-Rohr für die Reinigungsgaszuführung 23 zu verwenden im Vergleich zu einer 18 mm-Rohrleitung für die Atemgasversorgung 19.

Vorzugsweise besteht der Schirm 11 aus 2,0 mm dickem, pulverspritzgußgeformtem Polykarbonat und besteht die Kappe 10 aus einem 0,6 mm dicken Neoprengummi.

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Claims

Ansprüche

IJ Schutzhaube zum Schutz gegen einen unerwünschten Stoff in einer örtlichen Atmosphäre mit einer Kappe und einem Schirm, die beide aus einem für den unerwünschten Stoff undurchlässigen Werkstoff bestehen, mit einer Einrichtung, durch die ein Träger auf geeignete Weise Luft und/oder Sauerstoff atmen kann, mit einer Einrichtung, um Gasdruck innerhalb der Schutzhaube größer als außerhalb zu halten, und mit einer Abdichtung, um den Eintritt von Außenatmosphäre in das Innere über die Halsöffnung zu verhindern, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzhaube zum Abschließen und engen Anliegen an den Kopf des Trägers ausgebildet ist,

daß die Schutzhaube unter einem Helm tragbar ist, und

daß der Schirm (11) zur Aufnahme und zum Tragen einer Mund-Nasen-Maske (17) ausgebildet ist.
2. Schutzhaube nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Differenzdruck-Abschwächung (14, 15, 16), die mit dem Ohrbereich und dem Gesichtsbereich in Verbindung steht.
3. Schutzhaube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm (11), zumindest der das Blickfeld des Trägers umgebende Bereich, eine einzige Krümmung aufweist.

H. Schutzhaube nach einem der Ansprüche 1 bis 3» gekennzeichnet durch einen Streifen (l8)bzw. ein Polster zur Verhinderung von Reibung und von Frostspannungen.

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ORIGINAL INSPECTED