DE659226C - Radiation diffuser with circumferential reflective or refractive surfaces - Google Patents

Radiation diffuser with circumferential reflective or refractive surfaces

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DE659226C DE1930659226D DE659226DD DE659226C DE 659226 C DE659226 C DE 659226C DE 1930659226 D DE1930659226 D DE 1930659226D DE 659226D D DE659226D D DE 659226DD DE 659226 C DE659226 C DE 659226C
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Description

Die Erfindung betrifft einen Strahlenstreuer mit umlaufenden spiegelnden oder brechenden Flächen, wie sie insbesondere für Fernsehzwecke verwendet werden. 'Gemäß der Erfindung werden streifenförmige, nebeneinanderliegende spiegelnde oder brechende Flächen verwendet, welche ihre geringste Ausdehnung in Richtung der Umlauf achse des Strahlenstreuers aufweisen, während sie inThe invention relates to a beam diffuser with circumferential reflective or refractive surfaces, such as those used in particular for television purposes. 'According to of the invention are strip-shaped, reflective or refractive ones lying next to one another Areas used which have their smallest extension in the direction of the axis of rotation Have beam scatterers while they are in

ίο ihrer Längsausdehnung um diese gleiche Achse sämtlich gegeneinander derart verdreht sind, daß sie, in Richtung der Umlaufachse gesehen, gleichmäßig über den Bereich von 3600 verteilt sind.are all mutually rotated ίο their longitudinal extension to this same axis so that they are viewed in the direction of the axis of rotation, uniformly distributed over the range of 360 0th

Durch diese Ausbildung des' Strahlenstreuers wird es möglich, eine Fläche abzutasten. Trotz großer Wirkungsmöglichkeit besitzt der Strahlenstreuer gemäß der Erfindung nur eine geringe Größe, wodurch seineThis design of the 'beam scatterer makes it possible to scan a surface. Despite the great potential for effectiveness, the radiation scatterer according to the invention has only a small size, which makes its

ao Herstellung und Verwendung vereinfacht wird.ao production and use is simplified.

Bekannt sind Anordnungen, bei denen kleine Spiegel einzeln auf Stielen aufgesetzt und mit Abstand voneinander um eine Umlaufachse verdreht angeordnet sind. Diese Anordnungen sind insbesondere bei hohen Bildpunkt- und Zeilenzahlen mechanisch schlecht ausführbar.
Bei dem erfindungsgemäßen Strahlenstreuer wird die Anordnung der spiegelnden oder brechenden Flächen vorzugsweise so getroffen, daß die Flächen die Umlaufachse schneiden. Die spiegelnden oder brechenden Flächen können hierbei dem umlaufenden Körper unmittelbar angeschliffen sein. Es können aber auch für jede Fläche besondere Körper vorgesehen sein, die in geeigneter Weise zusammengesetzt werden. Beispielsweise können scheibenförmige Körper, verwendet werden, die an einer Stirnseite die spiegelnden oder brechenden Flächen tragen oder deren Kanten als spiegelnde oder brechende Flächen ausgebildet sind und welche gegebenenfalls unter Zwischenfügung eines Klebemittels aufeinandergeschichtet werden. Die Scheiben können aber auch auf eine Achse aufgereiht werden.Arrangements are known in which small mirrors are placed individually on stems and are arranged rotated about a circumferential axis at a distance from one another. These arrangements are mechanically difficult to implement, especially with high numbers of pixels and lines.
In the radiation diffuser according to the invention, the arrangement of the reflective or refractive surfaces is preferably made such that the surfaces intersect the axis of rotation. The reflective or refractive surfaces can be ground directly to the surrounding body. However, special bodies can also be provided for each surface, which are put together in a suitable manner. For example, disc-shaped bodies can be used which carry the reflective or refractive surfaces on one end face or whose edges are designed as reflective or refractive surfaces and which are optionally layered on top of one another with the interposition of an adhesive. The slices can also be lined up on an axis.

Der gesamte aus den spiegelnden oder brechenden Flächen und dem Tragkörper gebildete umlaufende Strahlenstreuer erhält hierbei keinen erheblichen Umfang, so daß durch Verminderung des Trägheitsmomentes gegenüber bekannten Anordnungen die Betriebssicherheit außerordentlich erhöht wird. Es werden für diese kleinen Strahlenstreuer nur geringe Antriebskräfte benötigt, und die Umdrehungszahl des Strahlenstreuers läßt sich leicht regulieren.The whole of the reflective or refractive surfaces and the support body circumferential radiation scatterer is not given a significant scope, so that by Reduction of the moment of inertia compared to known arrangements, the operational safety is greatly increased. Only low driving forces and the number of revolutions are required for these small beam scatterers the beam diffuser can be easily regulated.

Seine bevorzugte Verwendung findet der Strahlenstreuer gemäß der Erfindung als Bildwerfer oder Bildzerteiler in Fernseheinrichtungen, um Bilder in Form von Bildelementen zu übermitteln. Jede der streifenförmigen lichtspiegelnden oder lichtbrechenden Flächen vermag hierbei die BildpunkteIts preferred use finds the beam scatterer according to the invention as Projectors or image splitters in television equipment to display images in the form of picture elements to submit. Each of the strip-shaped light-reflecting or light-refracting ones The pixels are capable of areas here

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einer ganzen Bildzeile kontinuierlich zu übertragen, und es schließen sich infolge der Verdrehung der Flächen gegeneinander die einzelnen Bildzeilen unterbrechungslos während des Umlaufs des Strahlenstreuers aneinanderan, so daß jede Rasterung vermieden wird.. Infolge der Kleinheit und der Einfachheit des Strahlenstreuers können die Fernseheinrichtungen sehr wirtschaftlich und betriebssicher ίο gestaltet werden. ,an entire line of images to be transmitted continuously, and they close as a result of the twist of the surfaces against each other without interruption during the individual image lines of the rotation of the beam diffuser against each other, so that any rasterization is avoided. Due to the small size and simplicity of the beam diffuser, the television equipment be designed to be very economical and reliable ίο. ,

Die Erfindung ist in der Zeichnung an ^ einigen Ausführungsbeispielen dargestellt.The invention is illustrated in the drawing using a few exemplary embodiments.

Abb. ι und 2 veranschaulichen in zwei Ansichten einen Strahlenstreuer mit 36 spiegelnden oder brechenden Flächen. ^ - ,Fig. Ι and 2 illustrate a beam diffuser with 36 reflective or refractive surfaces in two views. ^ - ,

Abb. 3 bis 5 zeigen verschiedene Ausführungsformen für die Tragkörper der einzelnen lichtspiegelnden oder -brechenden Flächen, welche, aneinandergereiht, einen Strahlenstreuer ergeben.Fig. 3 to 5 show different embodiments for the support bodies of the individual light-reflecting or light-refracting surfaces, which are lined up with a beam diffuser result.

' Abb. 6 und 7 zeigen perspektivisch die Anordnungen einiger benachbarter spiegelnder Flächen zweier verschiedener Ausführungsformen des Strahlenstreuers.- ■ Die einzelnen lichtspiegelnden oder lichtbrechenden Flächen ι bis 36 in den Abb. 1 und 2 werden zweckmäßig in Wendeltreppenform angeordnet. Besitzt die Wendeltreppe einen einzigen Gang, dann wird das gesamte zu übertragende Bild in einzelne übereinanderliegende Bildreihen zerlegt, welche nacheinander abgegriffen und übertragen werden. „ In der gleichen Weise setzt der Bildwerfer einer Empfangseinrichtung das Bild dann wieder zusammen.'Figs. 6 and 7 show the arrangements in perspective some adjacent reflective surfaces of two different embodiments of the beam scatterer.- ■ The individual light-reflecting or light-refracting surfaces ι to 36 in Fig. 1 and 2 are expediently arranged in the form of a spiral staircase. Owns the spiral staircase a single passage, then the entire image to be transmitted is split into individual superimposed ones Image rows broken down, which are tapped and transmitted one after the other. “The projector of a receiving device then sets the image in the same way together again.

Die wendeltreppenförmige Gestaltung ist jedoch nicht notwendiger Bestandteil der Erfindung. Es können vielmehr auch die einzelnen Flächenlagen eines Ganges beliebig verteilt in dem Bereich von 3600 angeordnet werden, sofern jede Flächenlage in diesem Bereich nur ein einziges Mal vorkommt und die Flächen, in Richtung der Umlaufachse gesehen, alle gleiche Winkel zwischen sich ein- *5 schließen. Es werden dann nicht nebeneinanderliegende Bildzeilen nacheinander ■ übertragen, sondern beliebig über das Bild verteilte Bildzeilen. Die wendeltreppenförmige Gestaltung bietet jedoch für die Herstellung besondere Vorteile, da sowohl die stetige Ver- * drehung nebeneinander zu liegen kommender Flächenträger um gleiche Winkelbeträge als auch gegebenenfalls das Anschleifen der stetig verdrehten Flächen an einem einstückigen Körper leicht herzustellen ist.However, the spiral staircase-shaped design is not a necessary part of the invention. It can rather also the individual surface positions of a gear to be distributed arbitrarily disposed in the range of 360 0, each surface layer provided in this area only once occurs and the surfaces, seen in the direction of the axis of rotation, all equal angles one between them * 5 conclude. Image lines that are next to one another are then not transmitted one after the other, but rather image lines distributed arbitrarily over the image. However, the spiral staircase-shaped design offers particular advantages for the production, since both the constant rotation of the surface carriers coming to lie next to one another by the same angular amounts and, if necessary, the grinding of the continuously twisted surfaces on a one-piece body can easily be produced.

Es können die einzelnen Flächenlagen auch zwei- oder mehrfach * wiederholt werden, so daß bei wendeltreppenförmigem Aufbau -der Strahlenstreuer mehrere Gänge aufweist. In diesem Falle können ebenfalls zwei oder mehrere gesondert gesteuerte lichtempfindlicheThe individual surface layers can also be repeated two or more times *, see above that with spiral staircase-the Beam scatterer has multiple passages. In this case, too, two or more separately controlled light-sensitive

Zellen und Leuchtröhren vorgesehen werden. Eine .solche Anordnung eignet sich besonders für die stereoskopische Übertragung von Bildern bzw. unter Einschaltung geeigneter Filter für die Übertragung bunter Bilder.Cells and fluorescent tubes are provided. Such an arrangement is particularly suitable for the stereoscopic transmission of images or with the activation of suitable filters for the transmission of colorful pictures.

: Wie die schematische Darstellung in Abb. 6 erkennen läßt, werden durch die nebeneinanderliegenden lichtspiegelnden Flächen 6" eines wendeltreppenförmig aufgebauten Strahlenstreuers die einzelnen streifenförmigen Teile eines auffallenden Lichtbündels, welches z. B. das zu zerlegende Bild in der Ebene einer Blende SB abbildet, verschieden abgelenkt, so daß jeweils nur ein Streifen auf die mit einer öffnung versehene Blende SB fällt. · Bei der Drehung des Strahlenstreuers wird "dieser Streifen und anschließend der folgende Streifen über die Öffnung der Blende SB hinweggeführt, so daß die Elemente der Lichtstreifen nacheinander eine unter der öffnung angeordnete lichtempfindliche Zelle beeinflussen können. Die Einwirkung eines neuen Lichtstreifens beginnt jeweils, wenn die Einwirkung des vorhergehenden gerade beendet ist. Die Winkel, unter denen die Spiegel gegeneinander verdreht sind, sind somit genau bestimmt. ■ As the schematic representation in Fig. 6 shows, the adjacent light-reflecting surfaces 6 ″ of a spiral staircase-shaped beam diffuser differentiate the individual strip-shaped parts of an incident light bundle which, for example, depicts the image to be broken down in the plane of a diaphragm SB deflected so that only one strip falls onto the aperture SB . When the beam diffuser is rotated, this strip and then the following strip are passed over the aperture of the aperture SB so that the elements of the light strips one below the other can influence the light-sensitive cell arranged in the opening. The effect of a new streak of light begins when the effect of the previous one has just ended. The angles at which the mirrors are rotated against each other are thus precisely determined. ■

Die spiegelnden oder brechenden Flachen S können zweckmäßig auch so angeordnet sein, daß die nebeneinanderliegenden Flächen nicht nur gegeneinander verdreht, sondern auch gegeneinander geneigt sind. Diese Ausführungsform ist in Abb. 2 dargestellt. Die einzelnen spiegelnden Flächen 1 bis 36 sind von den mittleren Flächen 19 nach außen hin um einen stetig wachsenden Winkel zu der Ebene der mittleren Flächen geneigt.The reflective or refractive surfaces S can expediently also be arranged in such a way that the surfaces lying next to one another are not only rotated against one another, but are also inclined towards one another. This embodiment is shown in FIG. The individual reflective surfaces 1 to 36 are inclined from the central surfaces 19 outwards at a steadily increasing angle to the plane of the central surfaces.

Die günstigste Wirkung wird erzielt, wenn die einzelnen Flächen aneinandergereiht, falls sie nicht gegeneinander verdreht wären, eine Parabolfläche ergeben. Hierbei werden die ■ einzelnen Lichtstreifen immer in eine gemeinsame Zeile geworfen (Abb. 7), so daß in der Blende SB lediglich eine kleine Öffnung von der Breite eines Lichtstreifens vorgesehen zu , werden braucht, hinter der sich unmittelbar die lichtempfindliche Zelle befinden kann.The best effect is achieved when the individual surfaces are strung together, if they were not rotated against each other, result in a parabolic surface. The ■ individual light strips are always thrown into a common row (Fig. 7), so that only a small opening the width of a light strip needs to be provided in the diaphragm SB, behind which the light-sensitive cell can be located.

In entsprechender Weise werden auch durch den Strahlenstreuer einer Empfangseinrichtung die von einer Lichtquelle ausgesandten Strahlen nacheinander durch die einzelnen lichtspiegelnden oder lichtbrechenden Flächen abgelenkt. Der Strahlenstreuer der Empfangseinrichtung muß hierbei synchron mit dem Bildzerteiler des Senders arbeiten. Der Synchronlauf wird zweckmäßig durch das bekannte Mittel des phonischen Rades bewirkt. Da die Regelung der Umdrehungszahl durch das geringe Trägheitsmoment des Strahlenstreuers sehr erleichtert ist, kann ein Teil des umlauf endet! Flächen-In a corresponding manner, a receiving device is also used by the radiation scatterer the rays emitted by a light source one after the other through the individual light-reflecting or light-refracting ones Distracted surfaces. The radiation scatterer of the receiving device must be synchronous work with the sender's image splitter. Synchronous operation is useful effected by the well-known means of the phonic wheel. Since the regulation of the number of revolutions greatly facilitated by the low moment of inertia of the beam scatterer is, part of the circulation may end! Area

trägers selbst als phonisches Rad ausgebildet werden. Bei der Übertragung von Bildern wird die Umdrehungszahl in bekannter Weise so hoch gewählt, daß die Trägheit des Auges die aus Bildelementen zusammengesetzten Bildzeilen und Einzelbilder nur als bewegtes Fernsehbild empfindet.carrier itself can be designed as a phonic wheel. When transferring images the number of revolutions is chosen in a known manner so high that the inertia of the eye the picture lines and individual pictures composed of picture elements only as moving TV image perceives.

Durch Veränderung der Drehrichtung des Strahlenstreuers können auf dem Kopf stehend erscheinende Bilder aufgerichtet werden, da dann die Reihenfolge der nacheinander zur Übertragung benutzten Spiegel geändert wird. Wird bei einer Drehrichtung zuerst der unterste, sodann der zweitunterste Spiegel usw.By changing the direction of rotation of the beam scatterer, you can stand upside down appearing images are erected, since then the order of the successive to Transfer used mirror is changed. If in one direction of rotation the lowest, then the second lowest mirror, etc.

wirksam, dann wird bei der Umkehrung der Drehrichtung zuerst der oberste, dann der zweitoberste Spiegel usw. wirksam.effective, when the direction of rotation is reversed, first the topmost, then the second highest mirror, etc. effective.

Soll das übertragende Bild auf einem Auffangschirm wiedergegeben werden, dann wird ein solcher Schirm zweckmäßig um die Drehachse des Strahlenstreuers schwenkbar angeordnet, damit die Einregulierung des als Bildwerfer dienenden Strahlenstreuers auf Synchronlauf und insbesondere die richtige Lage des Bildes erleichtert wird.If the transmitted image is to be displayed on a capture screen, then such a screen is expediently arranged so that it can be pivoted about the axis of rotation of the beam scatterer, thus the adjustment of the beam scatterer, which serves as projector, to synchronous operation and, in particular, the correct one Location of the image is facilitated.

Um Verzerrungen zu vermeiden, ist der Schirm nach Art einer Zylinderfläche gekrümmt. Handelt es sich darum, das übertragene Bild beispielsweise auf photographischem Wege festzuhalten, dann muß -der Krümmungsradius der Schirmfläche gleich dem Abstand des Schirmes von der Umlaufachse des Strahlenstreuers sein. Soll jedoch das Bild unmittelbar auf dem Schirm betrachtet werden, dann muß der Krümmungsradius etwa auf das doppelte Maß dieses Abstandes vergrößert werden, wodurch eine Entzerrung der an den oberen und unteren Kanten erscheinenden Lichtpunkte eintritt.In order to avoid distortions, the screen is curved like a cylinder surface. If it is a question of capturing the transferred image, for example by photographic means, then -the must The radius of curvature of the screen surface is equal to the distance between the screen and the axis of rotation of the beam scatterer. However, the image should be viewed directly on the screen then the radius of curvature must be increased to about twice the size of this distance, thereby rectifying the distortion the points of light appearing at the top and bottom edges enter.

Die Anordnung muß so getroffen sein, daß jeweils nur ein einem Bildpunkt entsprechender Strahl von jeweils nur einer der lichtspiegelnden oder lichtbrechenden Flächen auf den Schirm geworfen wird. Bei der DrehungThe arrangement must be made so that only one corresponding to one pixel Beam from only one of the light-reflecting or light-refracting surfaces the screen is thrown. When turning

+5 des Strahlenstreuers wandert der durch eine Fläche gebrochene Strahl in einer Zeile von oben nach unten über den Schirm. Ist die erste Bildzeile auf dem Schirm erschienen, so übernimmt die benachbarte Fläche des Strahlenstreuers die Anstrahlung der zweiten Bildzeile. Sobald der von der letzten Fläche abgelenkte Strahl den Schirm verläßt, wird mit der Erzeugung eines neuen Bildes durch die erste Fläche begonnen.+5 of the scatterer, the ray refracted by an area travels in a line from up and down over the screen. If the first line of the image has appeared on the screen, then so the adjacent surface of the beam scatterer takes over the illumination of the second image line. As soon as the beam deflected by the last surface leaves the screen, with the creation of a new image is started by the first surface.

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: i. Strahlenstreuer mit umlaufenden spiegelnden oder brechenden Flächen, insbesondere für Fernsehzwecke, dadurch gekennzeichnet, daß streifenförmige, nebeneinanderliegende spiegelnde oder brechende Flächen ihre geringste Ausdehnung in Richtung der Umlaufachse aufweisen, während sie in ihrer Längsaus- > dehnung um diese gleiche Achse sämtlich gegeneinander derart verdreht sind, daß sie, in Richtung der Umlaufachse gesehen, gleichmäßig über den Bereich, von 3600 verteilt sind.i. Rays shaker with orbiting reflecting or refracting surfaces, in particular for television purposes, characterized in that strip-shaped, adjacent reflecting or refracting surfaces having their smallest dimension in the direction of the revolution axis, while> strain in their Längsaus- are all turned against each other around this same axis in such a way that they are distributed evenly over the area of 360 0 seen in the direction of the axis of rotation. 2. Strahlenstreuer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die spiegelnden oder brechenden Flächen wendeltreppenförmig verdreht angeordnet sind.2. Radiation diffuser according to claim 1, characterized in that the reflective or refracting surfaces are arranged twisted in a spiral staircase. 3. Strahlenstreuer nach Anspruch 1, •dadurch gekennzeichnet, daß die spiegelnden . oder brechenden Flächen die Achse des umlaufenden Körpers schneiden.3. Radiation diffuser according to claim 1, • characterized in that the reflective . or refractive surfaces intersect the axis of the revolving body. 4. Strahlenstreuer nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die spiegelnden oder brechenden Flächen dem umlaufenden Körper angeschliffen sind.4. Radiation diffuser according to .Anspruch 1, characterized in that the reflective or refractive surfaces are ground to the circumferential body. 5. Strahlenstreuer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für jede spiegelnde oder brechende Fläche ein besonderer Tragkörper vorgesehen ist und daß sämtliche Tragkörper in geeigneter Weise miteinander verbunden sind.5. beam diffuser according to claim 1, characterized in that for each reflective or refractive surface a special support body is provided and that all support bodies in a suitable Way are connected. 6. Strahlenstreuer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die spiegelnden oder brechenden Flächen als Kanten von scheibenförmigen Körpern ausgebildet sind, welche, gegebenenfalls unter Zwischenfügung eines Klebemittels, aufeinandergeschichtet werden.6. Beam diffuser according to claim 5, characterized in that the reflective or refractive surfaces formed as edges of disc-shaped bodies are, which, optionally with the interposition of an adhesive, are layered on top of one another will. 7. Strahlenstreuer nach Anspruch S und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die scheibenförmigen Tragkörper auf einer . Achse aufgereiht werden.7. beam diffuser according to claim S and 6, characterized in that the disc-shaped support body on a. Axis can be lined up. 8. Strahlenstreuer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß neben einemersten Satz von über den Bereich von 3600 gleichmäßig verteilt angeordneten spiegelnden oder brechenden Flächen ein oder mehrere weitere solcher Sätze von um die gleiche Umlaufachse verdrehten Flächen vorgesehen sind.8. Radiation distributor according to claim 1, characterized in that next to a first set of over the range of 360 0 evenly arranged reflecting or refracting surfaces, one or more other such sets are provided by twisted around the same axis of revolution surfaces. 9. Strahlenstreuer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nebeneinander angeordneten lichtspiegelnden oder no lichtbrechenden Flächen .außer der Verdrehung um die gemeinsame Achse auch gegeneinander geneigt angeordnet sind.9. Radiation diffuser according to claim 1, characterized in that the side by side arranged light-reflecting or no light-refracting surfaces, except for twisting are arranged inclined to one another about the common axis. 10. Strahlenstreuer nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine derartige gegenseitige Neigung der lichtspiegelnden oder lichtbrechenden Flächen, daß die Strahlen in eine Zeile konzentriert werden, in welcher die Zelle bzw. Leuchtquelle angeordnet ist. '·10. Beam scatterer according to claim 9, characterized by such a mutual Inclination of the light-reflecting or light-refracting surfaces so that the rays are concentrated in a line in which the cell or light source is arranged. '· 11. Strahlenstreuer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine11. Radiation scatterer according to claim 1, characterized in that the one Ende des umlaufenden Körpers in bekannter Weise als phonisches Rad ausgebildet ist.End of the revolving body in familiar Way is designed as a phonic wheel. Strahlenstreuer nach Anspruch ιRadiation scatterer according to claim ι 12,12, mit Auffangschirm, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm um die Umlaufachse schwenkbar angeordnet ist.with a collecting screen, characterized in that the screen is around the axis of rotation is pivotably arranged. 13. .Strahlenstreuer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm als Zylindermantelfläche ausgebildet ist, deren Krümmungsachse mit der Umlaufachse zusammenfällt.13. Radiation spreader according to claim 12, characterized in that the screen is designed as a cylinder jacket surface, whose axis of curvature coincides with the axis of rotation. 14. Strahlenstreuer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Krümmungsradius des zylindrisch gebogenen Auffangschirmes dem doppelten Abstand des Schirmes von der Umlaufachse entspricht. "14. Beam scatterer according to claim 12, characterized in that the length the radius of curvature of the cylindrically curved collecting screen is twice the distance of the screen from the axis of rotation is equivalent to. " Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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