DE3817161A1 - Rundschleifmaschine mit numerischer steuerung fuer das schleifen von futter- und spitzenwerkstuecken - Google Patents

Rundschleifmaschine mit numerischer steuerung fuer das schleifen von futter- und spitzenwerkstuecken

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DE3817161A1
DE3817161A1 DE19883817161 DE3817161A DE3817161A1 DE 3817161 A1 DE3817161 A1 DE 3817161A1 DE 19883817161 DE19883817161 DE 19883817161 DE 3817161 A DE3817161 A DE 3817161A DE 3817161 A1 DE3817161 A1 DE 3817161A1
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TSNII METALOREZH MASH
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Description

Die Erfindung betrifft eine Rundschleifmaschine mit nume­ rischer Steuerung für das Schleifen von Futter- und Spit­ zenwerkstücken nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Solche Futter- und Spitzenwerkstücke sind beispielsweise Buchsen, Flansche, Zahnräder, Wellen, Achsen und derglei­ chen.
Aus der BG-PS 37 414 ist bereits eine Rundschleifmaschine mit numerischer Steuerung für das Außen- und Innenschlei­ fen bekannt, die aus einem Bett besteht, in dessen hinte­ rem Teil Querführungen montiert sind, auf denen ein Außen­ schleifsupport angeordnet ist. Auf Längsführungen des Betts sind ein linker Längsschlitten und ein rechter Längs­ schlitten montiert. Auf dem linken Längsschlitten ist ei­ ne Spindeleinheit mit Futter für das Befestigen von Futter- Werkstücken angebracht. Auf dem rechten Längsschlitten sitzt der Querschlitten eines Innenschleifsupports, der eine Spindeleinheit für das Innenschleifen trägt. Der linke Längsschlitten und der rechte Längsschlitten sind entsprechend mit separaten hochmomentigen Elektromotoren verbunden.
Mit der bekannten Rundschleifmaschine ist es nicht mög­ lich, auch Spitzenwerkstücke zu schleifen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Rundschleifmaschine der gattungsgemäßen Art so auszubil­ den, daß sowohl Futter- wie auch Spitzenwerkstücke bei automatischer Umstellung beim Wechsel des Typs der Werk­ stücke bearbeitet werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeich­ nenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst, die in den Unteransprüchen 2 bis 5 vorteilhaft weitergebildet sind.
Die erfindungsgemäße Rundschleifmaschine eignet sich für das Schleifen sowohl von Futter-, als auch von Spitzen­ werkstücken und ermöglicht außerdem das Schleifen in will­ kürlicher Reihenfolge von Spitzenwerkstücken mit unter­ schiedlicher Größe und Anordnung der Zentrierbohrungen durch einen automatischen Wechsel der unterschiedlichen Typen von Reitstockspitzen. Es ist ferner möglich auf Basis der Rundschleifmaschine eine flexible Fertigungs­ zelle für das Schleifen von Futter- und Spitzenwerkstücken zu schaffen.
Anhand von Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform der Rundschleifmaschine mit einem Zweipositions- Revolverkopf mit einem daran angebrachten Reit­ stock und einer Hochfrequenz-Elektroschleifspin­ del, mit einem rechts angeordneten Magazin und mit zwei Spindeleinheiten für Spitzen- und Futter­ werkstücke
Fig. 2 den Reitstock von Fig. 1 für ein automatisches Festspannen und eine automatische Freigabe der Reitstockspitze,
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform der Rundschleifmaschine als Modifizierung der Ausführung von Fig. 1 mit zwei Hochfrequenz- Elektroschleifspindeln auf dem Zweipositions- Revolverkopf,
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform der Rundschleifmaschine als Modifizierung der Ausführung von Fig. 1 mit einer Spindeleinheit für Futter- und Spitzenwerkstücke,
Fig. 5 eine Draufsicht auf eine vierte Ausführungsform der Rundschleifmaschine mit linker Anordnung der Werkzeugscheibe des Magazins, mit paralleler An­ ordnung der Hochfrequenz-Elektroschleifspindel und des Reitstocks und mit zwei Spindeleinheiten für Spitzen- und Futterwerkstücke,
Fig. 6 verschiedene Reitstockspitzen für drei Arten von Spitzenwerkstücken,
Fig. 7 eine Draufsicht auf eine fünfte Ausführungsform der Rundschleifmaschine als Modifizierung der Ausführung von Fig. 5 ohne Reitstock,
Fig. 8 eine Stirnansicht eines Magazins für den automa­ tischen Wechsel der Schleifdorne und Reitstock­ spitzen bei linker Anordnung der Werkzeugscheibe,
Fig. 9 eine Draufsicht auf eine sechste Ausführungsform der Rundschleifmaschine mit einem Vierpositions- Revolverkopf, wobei die eine Position von einem Standard-Reitstock gemäß Fig. 10 eingenommen ist,
Fig. 10 den Standard-Reitstock in der Ausführungsform von Fig. 9,
Fig. 11 eine Draufsicht auf eine siebente Ausführungsform der Rundschleifmaschine mit riemengetriebener Spindel und einem Standard-Reitstock von Fig. 10 und
Fig. 12 eine Draufsicht auf eine achte Ausführungsform der Rundschleifmaschine mit riemengetriebener Spindel und Spezialreitstock.
Die in Fig. 1 gezeigte Rundschleifmaschine mit numerischer Steuerung für das Schleifen von Futter- und Spitzenwerk­ stücken besteht aus einem Bett 1, in dessen hinterem Teil Querführungen 11 starr befestigt sind, auf denen ein Außen­ schleifsupport 12 angeordnet ist, der mit einem hochmomen­ tigen Elektromotor 16 verbunden ist. An dem Außenschleif­ support 12 ist eine Einrichtung 20 für eine axiale Posi­ tionierung angeordnet. Auf den Längsführungen des Betts 1 sitzen ein linker Längsschlitten 2 und ein rechter Längs­ schlitten 7. Auf dem rechten Längsschlitten 7 sind ein Querschlitten 8 eines Innenschleifsupports und ein hoch­ momentiger Elektromotor 15 angebracht. Auf dem oberen Teil des Querschlittens 8 sind ein Mehrpositionskopf 49 mit gegenüberliegenden Hochfrequenz-Elektroschleifspin­ deln 32 mit automatischem Wechsel der Schleifdorne 35 und ein Reitstock 36 mit automatischem Wechsel der Spitzen 33 angeordnet. Am rechten senkrechten Teil des Betts ist ein Magazin 52 mit rechter Anordnung der Werkzeugschei­ be 34 für automatischen Wechsel der Schleifdorne 35 oder Reitstockspitzen 33 vorgesehen. Auf dem oberen Teil des linken Längsschlittens 2 sitzt ein um 180° drehbarer Zwei­ positionstisch 53, auf dessen Oberseite eine Spindelein­ heit 55 mit starr befestigter Standard-Spindelstockspitze 6 und einer Einrichtung 5 für das Übertragen eines Dreh­ moments zu dem Spitzenwerkstück 19 montiert sind. Auf der vorderen Oberseite des Zweipositionstisches 53 ist gegenüberliegend eine Spindeleinheit 3 mit einem Futter 54 für das Festspannen eines Futterwerkstücks 51 montiert. Der linke Längsschlitten 2 und der rechte Längsschlitten 7 sind entsprechend mit synchronisierten hochmomentigen Elektromotoren 13 bzw. 14 verbunden. An den Spindelein­ heiten 55 und 3 sind zwei gleiche Schärf- bzw. Abricht­ einrichtungen 4 vorgesehen. Im vorderen Teil des Betts 1 sind eine Einrichtung 17 mit einem breiten Bereich für eine aktive Kontrolle und eine Schärf- bzw. Abrichtein­ richtung 18 für die Innenschleifscheibe starr befestigt.
Der an dem Mehrpositionskopf 49 befestigte Reitstock 36 besteht aus einem Gehäuse 30 (Fig. 2), in den eine Pinole 37 eingesetzt ist, in deren linkem Ende ein spezieller Kegelsitz für ein automatisches Befestigen der Reitstock­ spitze 33 ausgearbeitet ist, und an deren rechtem Ende ein doppeltwirkender Zylinder 44 mit Kolben 43 starr be­ festigt ist. In der Pinole ist eine zentrale Bohrung aus­ gespart, in die eine Stange 40 eingesetzt ist, an deren linkem Ende eine Buchse 38 mit Kugeln 39 starr befestigt ist, und an deren rechtem Ende Tellerfedern 42 vorgesehen sind, die durch eine verstellbare Mutter 41 begrenzt sind. Am rechten Ende des Gehäuses 30 ist ein einfachwirkender Zylinder 46 mit einem Kolben 45 befestigt. Zwischen den beiden Zylindern 44 und 46 ist eine Feder 48 angeordnet.
Bei der in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausführungsvariante der Rundschleifmaschine sind auf dem Mehrpositionskopf 49 zwei Hochfrequenz-Elektroschleifspindeln 32 mit automati­ schem Wechsel der Schleifdorne 35 oder Reitstockspitzen 33 befestigt, während an die Spindeleinheit 55 für Spitzen­ werkstücke eine axial bewegliche Spindelstockspitze 47 angebracht ist.
Bei der in Fig. 4 gezeigten dritten Ausführungsvariante der Rundschleifmaschine ist an dem linken Längsschlitten 2 eine Spindeleinheit 3 mit einem Futter 54 oder einer Standard-Spindelstockspitze 6 angebracht.
Bei der in Fig. 5 gezeigten vierten Ausführungsvariante der Rundschleifmachine sind auf dem Querschlitten 8 pa­ rallel zueinander eine Hochfrequenz-Elektroschleifspindel 32 mit automatischem Wechsel der Schleifdorne 35 und ein Reitstock 36 mit automatischem Wechsel der Reitstockspitzen 33 (Fig. 6) montiert. Im rechten Teil des Betts 1 ist ein Magazin 50 (Fig. 8) mit linker Anordnung der Werkzeugschei­ be 34 für einen automatischen Wechsel der Schleifdorne 35 und Reitstockspitzen 33 vorgesehen.
Bei der fünften Ausführungsvariante der Rundschleifma­ schine, wie sie in Fig. 7 gezeigt ist, ist eine Hochfre­ quenz-Elektroschleifspindel 32 mit automatischem Wechsel der Schleifdorne 35 und der Reitstockspitzen 33 auf dem Querschlitten 8 angebracht, während an der Spindeleinheit 55 eine axial bewegliche Spindelstockspitze 47 angeordnet ist.
Wie in Fig. 8 gezeigt ist, ist am rechten Teil des Betts 1 ein Magazin 50 mit einer linken Anordnung der Werkzeug­ scheibe 34 für einen automatischen Wechsel der Schleif­ dorne 35 und der Reitstockspitzen 33 vorgesehen.
Bei der in Fig. 9 gezeigten sechsten Ausführungsvariante der Rundschleifmaschine sind auf dem Mehrpositionskopf 49 drei Standard-Hochfrequenz-Elektroschleifspindeln 31 und ein Standard-Reitstock 21 (Fig. 10) angeordnet, in dessen Pinole eine Standard-Reitstockspitze 22 gehalten ist. Die in einer Kugelbuchse 24 montierte Pinole 23 ist mit Hilfe einer Stange 28 starr mit dem Kolben 26 des einfachwirkenden Zylinders 27 verbunden, der am Gehäuse 29 befestigt ist. Zwischen derPinole 23 und dem einfach­ wirkenden Zylinder 27 ist eine Feder 25 angeordnet.
Bei der in Fig. 11 gezeigten siebenten Ausführungsvarian­ te der Rundschleifmaschine sind auf dem Querschlitten 8 parallel zueinander eine Schleifspindel 9 mit Riemenan­ trieb und ein Standard-Reitstock 21 angeordnet, während am linken Längsschlitten 2 eine Spindeleinheit 3 sitzt, in deren Kegelsitz eine Standard-Spindelstockspitze 6 montiert ist.
In der achten Ausführungsvariante der Rundschleifmaschine gemäß Fig. 12 ist auf dem Querschlitten 8 eine Schleif­ spindel 9 mit einem Riemenantrieb und einer speziellen Reitstockspitze 10 angeordnet, während an dem linken Längs­ schlitten 2 eine Spindeleinheit 3 angebracht ist, in deren kegelförmiger Bohrung eine axial bewegliche Spindelstock­ spitze 47 sitzt.
Die Rundschleifmaschine mit numerischer Steuerung (NC) für das Schleifen von Futter- und Spitzenwerkstücken arbei­ tet wie folgt:
Am Ende des Arbeitszyklus werden wie in Fig. 1 und 2 ge­ zeigt ist, der linke Längsschlitten 2 und der rechte Längs­ schlitten 7 entlang der Längsführungen des Bettes 1 bis zum Erreichen der beiden Endpositionen verschoben. Beim Schleifen von Spitzenwerkstücken wird auf Befehl des NC- Systems der Zweipositionstisch 53 so gedreht, daß die Spindeleinheit 55 in die Arbeitsposition gegenüber dem Reitstock 36 kommt, der auf dem Mehrpositionskopf 49 ange­ ordnet ist. Der rechte Längsschlitten 7 wird manuell oder automatisch mit Hilfe des hochmomentigen Elektromotors 14 verschoben, und zwar links von der nach dem Programm vor­ gegebenen Distanz zwischen der Standard-Spindelstockspitze 6 und der Reitstockspitze 33 und abhängig von der Länge des bearbeiteten Werkstücks und der Anordnung und Größe von dessen rechter Zentrierbohrung. Nach dem manuellen oder automatischen Beschicken der Maschine mit Spitzenwerk­ stücken 19 wird der Außenschleifsupport 12 mit Hilfe des hochmomentigen Elektromotors 16 vorwärts verschoben (Achse X 1), bis der Fühler der Einrichtung 20 für die axiale Positionierung seine programmierte Arbeitsposition ein­ nimmt. Das zentrierte Werkstück 19 wird dann nach rechts verschoben, und zwar durch gleichzeitige Bewegung des linken Längsschlittens 2 (Achse Z 1) und des rechten Längs­ schlittens 7 (Achse Z 2) in der gleichen Richtung, was durch synchrone Drehung der hochmomentigen Elektromotoren 13 und 14 verwirklicht wird, bis der Fühler der Einrich­ tung 20 für das axiale Positionieren mit der programmier­ ten Stirnfläche der Zentrierbohrung 19 in Berührung kommt, wodurch seine axiale Orientierung in bezug auf den Außen­ schleifsupport 12 erzielt wird. Das Längspositionieren des Spitzenwerkstücks 12 bei Einstechschleifen und dessen Bewegung beim Längsschleifen erfolgt bei gleichzeitiger Bewegung in gleicher Richtung der beiden Schlitten 2 und 7. Das Stirnschleifen des Spitzenwerkstücks 19 erfolgt durch Bewegung nur des linken Längsschlittens 2 nach rechts, da die Reitstockspitze 33 in axiale Richtung infolge des zulässigen Zusammendrückens der Feder 48 beweglich ist. Das Messen der zylindrischen Außenflächen des Spitzenwerk­ stücks 19 (Fig. 1) während des Schleifens erfolgt durch die Einrichtung 17 mit breitem Bereich für die aktive Kontrolle. Das Ausrichten der Reitstockspitze 33 zu der Standard-Spindelstockspitze 6 erfolgt durch Verschieben des Querschlittens 8 (Achse X 2). Die Freigabe des Spitzen­ werkstücks 19 erfolgt durch hydraulisches Verschieben des Kolbens 45 des einfachwirkenden Zylinders 46, wobei die Feder 48 zusammengedrückt wird. Die Reitstockspitze 33 kommt dabei in ihre rechte Endposition in bezug auf das Gehäuse 30 des Reitstocks 36. Eine neue Reitstock­ spitze 33 wird im Kegelsitz der Pinole 37 mit Hilfe der rechts angeordneten Werkstoffscheibe 34 des Magazins 52 bei rechter arbeitsfreier Position des Reitstocks 36, durch Längsverschieben des Längsschlittens 7 und bei lin­ ker vorderer Position des Kolbens 43 des doppeltwirkenden Zylinders 44 positioniert. Nach Einsetzen der neuen Reit­ stockspitze 33 in den Kegelsitz der Pinole 37, erfolgt deren Festspannen durch die Tellerfedern 42 mit Hilfe der verstellbaren Mutter 41, der Stange 40, der Buchse 38 und der Kugeln 39 bei rechter Endposition des Kolbens 43. Bei einem Auswechseln des Spitzenwerkstücks 19 durch ein Futterwerkstück 51 werden auf Befehl des NC-Systems der Zweipositionstisch 53 und der Mehrpositionskopf 49 um 180° so gedreht, daß die Spindeleinheit 3 mit dem Fut­ ter 54 in Position gegenüber der Hochfrequenzspindel 32 mit dem darin eingesetzten Dorn 35 kommt. Der Wechsel des Dorns 35 erfolgt vom Magazin 52 analog zu dem Wech­ sel der Reitstockspitze 33. Das Schleifen des Futterwerk­ stücks 51 erfolgt durch Längsvorschub des linken Längs­ schlittens 2 (Achse Z 1), Quervorschub des Außenschleif­ supports 12 (Achse X 1), Längsvorschub des rechten Längs­ schlittens 7 (Achse Z 2) und Quervorschub des Querschlit­ tens 8 (Achse X 2). Das Abrichten der Innenschleifscheibe, die an dem Schleifdorn 35 befestigt ist, erfolgt durch die Abrichteinrichtung 18 bei entsprechenden Vorschüben des rechten Längsschlittens 7 und des Querschlittens 8.
Die Wirkungsweise der zweiten Ausführungsvariante der Rundschleifmaschine gemäß Fig. 3 ist analog zu der von Fig. 1. Die axial bewegliche Spindelstockspitze 47 ermög­ licht ein Stirnschleifen des Spitzenwerkstücks 19 bei Bewegung nur des linken Längsschlittens 2. Die Reitstock­ spitze 33 dreht sich zusammen mit dem bearbeiteten Werkstück 19.
Die Wirkungsweise bei der dritten Ausführungsvariante gemäß Fig. 4 ist analog zu der ersten Variante mit der Ausnahme, daß die Umstellung beim Wechsel von einem Fut­ terwerkstück 54 durch ein Spitzenwerkstück 19 durch ma­ nuelles Festspannen der Standard-Spindelstockspitze 6 nach Abnahme des Futters 54 erfolgt.
Die Wirkungsweise bei der vierten Ausführungsvariante ist analog zu der ersten Variante, jedoch mit folgenden Unterschieden: der Wechsel der Schleifdorne 35 und der Reitstockspitzen 33 erfolgt bei zwei verschiedenen Quer­ positionen des Querschlittens 8. Der Wechsel erfolgt in vorderer Arbeitsposition der Hochfrequenz-Elektroschleif­ spindel 32 und des Reitstocks 33 mit Hilfe der links an­ geordneten Werkzeugscheibe 34 des Magazins 50.
Die Wirkungsweise bei der fünften Ausführungsvariante gemäß Fig. 7 ist analog zu der ersten und zweiten Varian­ te.
Die Wirkungsweise bei der sechsten Ausführungsvariante gemäß Fig. 9 und 10 ist analog zu der ersten Variante, jedoch ohne automatischen Wechsel der Schleifdorne der Standard-Hochfrequenz-Elektroschleifspindel 31 und der Standard-Reitstockspitze 22 des Standard-Reitstocks 21. Beim Schleifen von Spitzenwerkstücken wird der Mehrposi­ tionskopf 49 so gedreht, daß der Standard-Reitstock 21 gegenüber der Spindeleinheit 55 in Position kommt. Beim Schleifen von Futterwerkstücken kommt eine der drei Stan­ dard-Hochfrequenz-Elektroschleifspindeln 31 in Position gegenüber der Spindeleinheit 3.
Bei der siebenten Ausführungsvariante gemäß Fig. 11 er­ folgt das Einsetzen und das Abnehmen der Standard-Reit­ stockspitze 22 an dem Standard-Reitstock 21 manuell. Das Schleifen von Spitzenwerkstücken erfolgt bei abgenomme­ nem Schleifdorn der Schleifspindel 9 mit Riemenantrieb. Das Schleifen eines Spitzenwerkstücks 19 und eines Futter­ werkstücks 51 erfolgt bei verschiedenen Positionen des Querschlittens 8.
Bei der achten Ausführungsvariante der Rundschleifmaschi­ ne gemäß Fig. 12 erfolgt das Schleifen der beiden Werk­ stückarten in einer bestimmten Position des Querschlittens 8 und bei einem manuellen Wechsel der speziellen Reit­ stockspitze 10, der axial beweglichen Spindelstockspitze 47 und des Futters 54.

Claims (5)

1. Rundschleifmaschine mit numerischer Steuerung für das Schleifen von Futter- und Spitzenwerkstücken, welche ein Bett aufweist, an dessen hinterem Teil Querführun­ gen starr befestigt sind, auf denen ein Außenschleif­ support angeordnet ist, wobei auf Längsführungen des Bettes ein linker Längsschlitten mit Spindeleinheit und Futter und ein rechter Längsschlitten mit einem darauf angebrachten Querschlitten eines Innenschleif­ supports mit Schleifspindel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der linke Längs­ schlitten (2) und der rechte Längsschlitten (7) mit synchronisierten hochmomentigen Elektromotoren (13, 14) verbunden sind, daß am linken Längsschlitten (2) ein Zweipositionstisch (53) angebracht ist, auf welchem die Spindeleinheit (3) mit Futter (54) und eine weitere Spindeleinheit (55) mit starr befestigter Spindelstock­ spitze (6) für Spitzenwerkstücke (19) angeordnet sind, und daß auf dem Querschlitten (8) des rechten Längs­ schlittens (7) die Schleifspindel (32), mindestens eine weitere Schleifspindel und ein Reitstock (36) mit daran befestigter Reitstockspitze (33) vorgesehen sind.
2. Rundschleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schleifspindel (32) und der Reitstock (36) auf einem Mehrpositionskopf (49) angeordnet sind, und daß der Reitstock (36) mit einem automatischen Wechsel der Reitstockspitzen (33) versehen ist, die im voraus in einer rechts angeordneten Werkzeugscheibe (34) des Magazins (52) eingelegt sind, welches am rechten senkrechten Teil des Bettes (1) befestigt ist.
3. Rundschleifmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reitstock (36) aus einem Gehäuse (30) besteht, in welchem eine Pinole (37) eingesetzt ist, in deren vorderem Ende ein Kegel­ sitz für eine automatische Befestigung der Reitstock­ spitze (33) ausgearbeitet ist und an deren hinterem Ende ein doppeltwirkender Zylinder (44) starr befestigt ist, und daß in einer zentralen Bohrung der Pinole (37) eine Stange (40) eingesetzt ist, an deren vorde­ rem Ende eine Buchse (38) mit Kugeln (39) befestigt ist, und an deren hinterem Ende Tellerfedern (42) vorge­ sehen sind, die an einer verstellbaren Mutter (41) an­ liegen, wobei am hinteren Ende des Gehäuses (30) ein einfachwirkender Zylinder (46) angeordnet ist.
4. Rundschleifmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifspindel (32) und der Reitstock (36) mit einem einseitig angeordneten Schleifdorn (35) und einer Reitstockspitze (33) versehen sind.
5. Rundschleifmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß drei Schleifspindeln (31) vorgesehen sind, die auf dem Mehrpositionskopf (49) montiert sind, und daß der Reitstock (21) mit einer manuell befestigten Spitze (22) versehen ist.
DE19883817161 1987-05-20 1988-05-19 Rundschleifmaschine mit numerischer steuerung fuer das schleifen von futter- und spitzenwerkstuecken Withdrawn DE3817161A1 (de)

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