DE7204268U

DE7204268U - Flaechenbehandlungsmaschine

Info

Publication number: DE7204268U
Application number: DE7204268U
Authority: DE
Original assignee: Nelson Robert T Oklahoma Okla (vsta)
Current assignee: Nelson Robert T Oklahoma Okla (vsta)
Priority date: 1971-02-04
Filing date: 1972-02-04
Publication date: 1977-10-06
Also published as: CA944155A; GB1317416A; GB1317415A; US3691689A; JPS5516783B1; DE2205381A1

Description

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Beschreibupg zu d^T'iäebraTOhsmusteraiimeldung

Üobert T. Nelson, 715 East Reno, Oklahoma City,

Oklahoma, USA betreffend Flächenbehandlungsmaschine

Die Erfindung betrifft eine ortsbewegliche, kontinuierlich arbeitende Flächenbehandlungsmaschine.

Die Erfindung ist insbesondere auf eine Flächenbehandlungsmaschine gerichtet, mit der feinkörniges Scheuermaterial mit hoher Geschwindigkeit gegen eine zu behandelnde Fläche gestrahlt wird, um an dieser anhaftenden Host, Schmutz, Fobe bzv,'„ andersartige Anlagerungen zu entfernen.

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Es sind Flächeiireinigungsmaschinen dieses Typs bekannt, bei denen zur Aufnahme sowohl des körnigen Scheuermaterials als auch der abgelösten Sc hmutzteilchen und andersartiger Anlagerungen von der Fläche Saug- bzw. magnetische Vorrichtungen bzw. nach dem Rückprallprinzip arbeitende Vorrichtungen verwendet werden. Es sei hierzu auf die US-Patentschriften 3 034 262, 3 380 196 und 3 448-544 verwiesen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit einfachen Mitteln wirtschaftlich herstellbare Flächenbehandlungsmaschine zu schaffen,, die bei robuster Ausbildung eine lange Lebensdauer besitzt und den beschriebenen Zwecken in besonders zuverlässiger Weise entspri cht.

Die Vorrichtung nach der Erfindung soll insbesondere eine verbesserte Einrichtung zur Wiedernutzbarmachung bzw. Rückgewinnung des von der behandelten Fläche aufgenommenen feinkörnigen Scheuermaterials aufweisen.

Die Flächenbehandlungsmaschine nach der Erfindung ist mit einer Umlaufbürste ausgerüstet, die das feinkörnige Scheuermaterial wiederaufnimmt. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform nah der Erfindung sieht in Verbindung mit einer. Umlaufbürste ein neuartiges Hebewerk zur wesentlichen Verbesserung der leistung vor.

Des weiteren arbeitet die Vorrichtung infc ge der verbesserten Rückgewinnungseinrichtung verhältnismäßig frei von Verschleiß und anderen mechanischen Störungen, insbesondere wenn hierbei auoh das verbesserte Hebewerk für die Rückführung des aufgestrahlten feinkörnigen Scheuermaterials verwendet wird. Außerdem ist bei dor Variohtung nach der Erfindung ein Austreten von Reinigungeschrot und Staub in die Umgebungsluft nahezu vollständig vermieden, so daß damit die normalerweise beim Einsatz vieler herkömmlich ausgebildeter Fläehenbehandlungs

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maschinell auftretende Luftverschmutzung in überraschend hohem Maße verringert wird.

Eine Flächenbehandlungsmaschine der eingangs erwähnten Art zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß ein mit einer offenen Seite versehenes Gehäuse in Anlage an der zu behandelnden Fläche steht, daß eine innerhalb des Gehäuses angeordnete Schleudereinrichtung einen Strahl körnigen Scheuermaterials durch die of feie Seite des Gehäuses gegen die zu behandelnde Fläche richtet, daß längs des ümfanges der offenen Seite des Gehäuses als Spritzschutz gegen das aufgestrahlte Scheuer-* material eine federnde Abdichtung vorgesehen ist, daß hinter dem einseitig offenen Gehäuse eine Umlaufbürste das sich innerhalb des Gehäuses nach dem Aufstrahlen ansammelnde und bei Fahrt der Maschine über die zu behandelnde Fläche unter der federnden Abdichtung heraus zum Vorschein kommende Scheuermaterial aufnimmt, und daß eine Umwälzeinrichtung das aufgestrahlte, wiederaufgenommene Scheuermaterial zur Schleudereinrichtung zurückbefördert.

Die ortsbewegliche, kontinuierlich arbeitende Flächenbehandlungsmaschine nach der Erfindung kann mit einem unabhängigen Fahrantrieb ausgestattet sein bzw. durch ein anderes Fahrzeug, beispielsweise durch einen Schlepper bzw. einen Lastkraftwagen, bewegt werden. Mit Vorteil ist die Maschine mit eigenem Fahrantrieb vorgesehen, beispielsweise mit einem elektrischen Motor bzw. einer Verbrennungsmaschine (geeigneter Größe.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Maschine ist im allgemeinen bequem und einfach auf zahlreiche Einsatzzwecke umrüstbar und daher vielseitig verwendbar und marktgängig. Beispielsweise kann₍ die Maschine zur Flächenbehandlung an Deckel- und Bodenflächen von Erdöltanks, von Schiffsdecks, von Betonflächen, wie z.B. die Rollbahnen auf Flughäfen, von Stahlplatten vor dem Anstrich bzw. vor anderen Arbeitsgängen, etc.,

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eingesetzt werden. Die zu behandelnden Flächen sollen im allgemeinen verhältnismäßig eben und waagerecht angeordnet sein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 und 1A eine Seitenansicht einer mit unabhängigem Fahr-. antrieb ausgestatteten Flächenbehandlungsmaschine";—

Fig. 2 eine Vorderansicht der Maschine nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht von unten der Abdichtung und der Umlaufbürste der Maschine nach Fig. 1 und 2, und

Fig. 4 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Teils des Hebewerks mit Endlosriemen und daran befestigten Bechern der Maschine nach Fig. 1 und 2.

Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Maschine nach der Bfindung besitzt einen unabhängigen Fahrantrieb. Insbesondere aus Fig. 1 -und 2 ist zu erkennen, daß die offene Seite eines in Anlage an der zu behandelnden Fläche stehenden Gehäuses 2 von einer Abdichtung 1 umschlossen ist. Diese Abdichtung ist ausreichend federnd bzw. elastisch ausgebildet, um bei Fahrt der Maschine über die zu behandelnde Fläche über an dieser auftretende Hindernisse und über das aufgestrahlte Scheuermaterial hinweggleiten zu können. Die Abdichtung ist vorzugsweise aus einem scheuerfesten Polyurethanelastomer mit einer Durometer-Härte im Bereich zwischen etwa 7OA und 80A hergestellt. Als Werkstoff für die Abdichtung sind auch andere Materialien bzw. Kunstharze geeignet, wenn sie elastisch bzw. nachgiebig genug sind, um bei Fahrt der Maschine über die zu behandelnde Fläche ein Darunterhinweggleiten des Scheuermaterials unter der Ab-

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dlohtung zuzulassen. Ebenfal?.s geeignet sind daher elastische f Elastomere, wie z.B. Naturkautschuke, synthetische Kautschuke, | beispielsweise aus Butadien bzw. Buatdien und Styrol herge- I stellte, und andere bekannte elastische Harze, Das Gehäuse 2 ;; liegt mit seiner o'ffenen Seite im Zusammenwirken mit der Ab- I dichtung 1 so an der zu behandelnden Fläche an, daß keine f Austrittsmöglichkeit für das aufgestrahlte Scheuermaterial, | in Form beispielsvei.se von Schrot bzw. Pulver, in die freie | Umgebung besteht, außer der unter der Abdichtung vorgesehenen: Durchlaßöffnung für aufgestrahltes Scheuermaterial. Eine zusätzliche Kautschukdichtung 7 verhindertden Durchtritt von Luft bzw. Scheuermaterial zwischen dem Gehäuse 2 und der Hauptabdichtung 1. Das Gehäuse ist normalerweise aus Metall hergestellt, beispielsweise aus Stahl bzw. Aluminium, und ist an den Innenflächen, die mit zurückprallendem Scheuermaterial in Berührung kommen, vorteilhaft mit einem scheuerfesten Belag versehen. Für die Herstellung derartiger abriebfester Beläge eignen sich beispielsweise hochfeste Polyolefine, wie z.B. Polyäthylen, Siliziumkarbid bzw. andere,auftragbare scheuerfeste Werkstoffe.

Als Schleudereinrichtung 3 ist ein durch einen schnellaufenden elektrischen Motor 4 antreibbares Schleuderrad vorgesehen, das normalerweise mit einer Drehgeschwindigkeit von etwa 1000 bis 4000 U/min arbeitet. Es sind auch andere Schleuderjeinrichtungen, beispielsweise mit Druckgasstrahlen statt mit Zentrifugalkraft arbeitende Einrichtungen,verwendDar. Das Schleuderrad bringt jedoch eine größere Leistung und ist daher die bevorzugte Ausf ührungsform. Das Schleuderrad ist · in herkömmlicher, handelsüblicher Ausbildung vorgesehen, beispielsweise vom Typ Wheelabrator. Normalerweise wird mit Gefalle zugeführtes Scheuermaterial durch -einen Trichter in die Mitte des Schleuderrades geleitet. Durch die Zentrifugalkraft wird dann das Scheuermaterial längs der Schaufeln des Rades ausgeschleudert und tritt aus dem Rad an einer vorbestimm-

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ten Öffnung in einem daa Bad umgebenden Gehäuse mit einem festgelegten Strahl aus. Vorzugsweise trifft das Soheuermaterial an der zu behandelnden Fläche unter einem geringen Winkel gegen die Senkrechte auf· Fig. 1 und 2 zeigen beispielsweise einen Winkel von etwa 3° b.' <j 7° gegen die Senkreohte. Das Auftreffen des Scheuermaterials unter einem geringen Winkel gegen die Senkrechte verbessert die Beidgungswirkung und erleichtert das Wiederaufnehmen des Scheuermaterials, da einige der zurückprallenden Scheuermaterialteilchen unmittelbar durch den Durchlaß 5 in einen Sammelkasten gelangen.

Wie bereits erwähnt,dient der Wiedergewinnung des Scheuermaterials hauptsächlich eine Umlaufbürste. Ein überwiegender Anteil des aufgestrahlten Scheuermaterials, normalerweise mehr als 75#, ja sogar 95$ und darüber, wird innerhalb der Abdichtung angesammelt und zurückgehalten. Kleinere Anteile können, wie bereits angedeutet, durch den Durchlaß 5 in den Sammelkasten 6 gelangen. Der überwiegende Anteil jedoch gleitet bei Fahrt der Maschine über die behandelte Fläche unter der Abdichtung hindurch. Die Umlauf bürste 8 ist unmittelbar hinter der Abdichtung 1 angeordnet. Um für die Bückgewinnung beste Bedingungen zu schaffen, ist die Länge der Bürste zweckmäßig etwas größer als die Öffnung der Abdichtung 1 vorgesehen. Die Bürste läuft mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit im Uhrzeigersinn um (vgl. Richtungspfeil in Fig. 1). Diese Drehgeschwindigkeit ist so gewählt, daß das hinter der Abdichtung sich sammelnde aufgestrahlte Scheuermaterial aufnehmbar und in einer nach oben und vorn gerichteten Bewegung in den Sammelkasten 6 schleuderbar ist. Entsprechend Fig. 1 ist für den Antrieb der Umlaufbürste ein elektrischer Motor 9 vorgesehen, der über einen Riemenantrieb mit Riemenscheibe treibt. Der elektrische Motor 9 dient auch zur Betätigung des unabhängigen Fahrantriebs der Maschine und ist zu diesem Zweck an eine hydrostatische Kraftübertragung angeschlossen. Für Bürste und Fahrantrieb können jedoch auch separate Antriebsmotore vorgesehen sein.

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Unter normalen Betriebsbedingungen liegt die Umlaufgeschwindigkeit der Bürste im Bereich zwischen etwa 200 und 600 U/min, vorzugsweise zwischen etwa 350 und 450 ü/min. Sie Umlaufbürste ist zylindrisch geformt und besitzt normalerweise eine Länge zwischen etwa 760 und 1900 mm ui einen Durchmesser zwischen etwa 254 und 635 mm. Sie Bürstenhaare können aus einem beliebigen» kräftigen, reibfesten Werkstoff, wie z.B. Nylon, Polyolefine, Stahl bzw. auch Naturborstenfasern, hergestellt sein. Besonders geeignete Umlaufbürsten sind die handels- * üblichen, von der Wayne Manufacturing Company tinter den geschützte; ι Zeichen Radax und Paralax hergestellten Bürsten.

Wie bereite erwähnt, wird das wiederaufgenommene Scheuermaterial durch die Bürste in den Sammelkasten 6 geleitet, der als Bodenteil eines Hebewerkes 10 ausgebildet ist. Sas neuartige Hebewerk 10 in erfindungsgemäßer Ausbildung besitzt ein äußeres Gehäuse 11, das einen Endlosriemen 12 umschließt. An diesem sind im Abstand vonednaader Löffel bzw. Becher 13 befestigt, die mit weiteren Einzelheiten in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben werden. Ser Endlosriemen ist um vier Riemenscheiben 14 geführt, von denen eine, 14', als Antriebsriemenscheibe dient. Tieren Antrieb erfolgt über einen elektrischen Motor 15 mit einem in seiner Gesamtheit mit 16 bezeichneten Riemenantrieb mit Riemenscheibe. Bei Betrieb des Hebewerkes läuft der Riemen in einer geschlossenen Bewegungsbahn im Uhrzeigersinn um. Sie Beschreibung der Wirkungsweise sei nun auf einen diskreten Becher 13 bezogen, der während der senkrechten Abwärtsbewegung der Endlosschleife leer ist. Beim Durchlaufen in waagerechter Richtung durch den Sammelkasten 6 befindet sich der Becher selbst in einer senkrechten Füllstellung. Er bleibt während dtr weiteren Bewegung längs des senkrechten Bahnabschnittes nach oben mit Scheuermaterial gefüllt. Im oberen Umlenkpunkt des senkrecht nach oben laufenden Trums geht der Becher in eine waagerechte Bewegung quer über das Oberteil über und befindet sich dabei in einer senk-

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I rechten Schüttstellung. Dadurch wird das Scheuerraaterial zum I Sammeln in οinen Vorratsbehälter 17 geschüttet» von wo aus es j der Schleudereinrichtung, beispielsweise einem Schleuderrad, I in vorbestimmter Weise zuführbar ist. Der löffel bzw. Becher X ist so aufgebaut, daß normalerweise mehr als 95$ des Scheuerv ' materials in den Vorratsbehälter fällt. Das neuartige Hebe- \ werk nach der Erfindung besitzt daher ein unteres waagerechtes ! Trum, an welchem sich die Becher zum Füllen unter dem Riemen I befinden, ein Hebetrum, ein oberes waagerechtes Trum, an I welchem sich die Becher zum Entleeren über dem Riemen befinden, \ sowie ein nach unten ziehendes Rückkehrtrum. Die Löffel bzw.

I Becher berühren weder die Innenfläche des Gehäuses 11 noch I -. den Boden des von ihnen durchlaufenen Sammelbehälters bzw, \ Sammelkastens 6. Das Hebewerk ist daher im wesentlichen frei

\ von durch Reibung verursachtem Betriebsverschleiß. Als End-

\ losriemen ist normalerweise ein Keilriemen vorgesehen, der

\ aus kräftigem, biegsamem Material, wie z.B. aus Kunstharzen

bzw. Naturkautschuk, hergestellt ist. Anstelle des Keilriemens kann bei Bedarf ein Kettentrieb vorgesehen sein, wobei dann die vier Riemenscheiben durch vier Kettenräder ersetzt sind. Auch sind Hebewerke in anderer, geeigneter Ausbildung ver- ; wendbar, beispielsweise Pneumatik-Fördereinrichtungen und

andere mechanische Hebewerke von herkömmlicher Bauart. Die Verwendung des neuartigen Hebewerkes mit Endlosriemen führt jedoch zu einer Verbesserung der Leistung, zu einer Verringerung der Betriebskosten und macht es unnötig, zum waagerechten Transport des Scheuermaterials Schneckenförderer einzusetzen.

: Der Vorratsbehälter 17 ist groß genug ausgebildet, um das

gesamte während des Betriebes erforderliche Scheuermaterial

_; aufzunehmen. Normalerweise ist ein Vorratsbehälter mit einem

Fassungsvermögen zwischen etwa 28 1 und 113 1 ausreichend. Das Fassungsvermögen des in Fig. 1 und 2 gezeichneten Vorratsbehälters beträgt etwa 56 1, was zur Aufnahme von etwa 272 kg Stahlscheuerschrot ausreicht. Weitere geägnete Scheuer-

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materialien sind beispielsweise Glaskügelchen, körniges Aluminiumoxid, Quartz, etc. Jedoch ist Stahlschrot das bevorzugte Material.

Der Vorratsbehältor 17 ist unmittelbar über einen Durchlaß 18, ein Absperrorgan 19 und eine trichterförmige Zuführung 20 an das Schleuderrad 3 angeschlossen. Das Absperrorgan 19 ist zweckmäßigerweise soweit geöffnet und eingestellt, daß dem Schleuderrad aus dem Vorratsbehälter kontinuierlich Scheuermaterial zuströmt. Die Durchflußmenge ist durch zahlreiche Faktoren bestimmt, beispielsweise durch die Art der zu behandelnden Fläche sowie durch den angestrebten Effekt. Jedoch liegt ein normaler Durchsatz im allgemeinen zwischen etwa 136 kg und 272 kg pro Minute.

Die nach dem Scheuerprinzip arbeitende Reinigungsmaschine nach der Erfindung ist im wesentlichen vollkommen geschlossen, so daß sehr wenig Schrot bzw. Pulver in die Umgebung austritt. Zur Schrot- und Staubabführung ist normalerweise ein bzw. mehrere Abzugsöffnungen 21 vorgesehen, die als Durchlaß bzw. Durchlässe zu einer Staubsammelvorrichtung bzw. Staubabführvorrichtung, wie z.B. einem Gebläse und Staubsammelbeutel, führen. Das gekapselte bzw. geschlossene System arbeitet normalerweise mit Unterdruck, der durch das Gebläse bzw. durch andere Abführeinrichtungen erzeugt wird. Der Unterdruck bzw. die Saugwirkung reicht aus, um die während der Scheuerarbeit gebildeten Schrot- und Staubteilchen, die genügend leichter als das Scheuermaterial sind, gezielt abzuführen.

Auch die mit unabhängigem Fahrantrieb ausgestattete Flächenbehandlungsmaschine nach der Erfindung besitzt normalerweise als Kraftquelle einen elektrischen Motor bzw. eine Verbrennungsmaschine. Auch in diesem Zusammenhang sei nochmals auf den elektrischen Motor 9 verwiesen, der sowohl die Bürste

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als auch über ein Had 22 die Maschine bewegt. Wie jedoch schon weiter oben angegeben, ist die bevorzugte Ausführungsform der Maschine nur die mit unabhängigem 'Fahrantrieb..

Sie nach dem Scheuerprinzip arbeitende Flächenreinigungsmaschine nach der Erfindung bewegt sich, ob mit Eigen- oder Fremdantrieb, normalerweise mit einer Geschwindigkeit zwischen 0 und etwa 122 m/min. Maschinen mit unabhängigem Fahrantrieb sind für den unteren Geschwindigkeitstiereich besser geeignet. Vorzugsweise liegen die Arbeitsgeschwindigkeiten zwischen etwa 6 und 60 m/min und werden im allgemeinen bestimmt durch die Art der zu behandelnden Fläche und durch den daran zu erzielenden Effekt.

Pig. 3 zeigt eine Ansicht von unten der in der erfindungsgemäß ausgebildeten Maschine verwendeten Abdichtung 1 und Umlaufbürste 8. Die Abdichtung ist, wie schon erwähnt, aus geeigneten elastischen bzw. nachgiebigen Werkstoffen hergestellt. Vorteilhaft ist an der Rückseite der Abdichtung ein Flansch bzw. eine Fangklappe 23 befestigt, die unter der Abdichtung durchgleitendes Scheuermaterial zur Erleichterung des Aufnehmens in Richtung auf die Umlaufbürste zu lenkt. :

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Fig. 4 zeigt in Seitenansicht einen Teil des Endlosrjiemen-Hebewerkes 12 mit daran angeschlossenen Löffeln bzw. Bechern 13· Sie innige Anlage des Bechers am Riemen ist vorzugsweise durch versenkte Verbindungselemente 24, w i z.B. Nieten bzw. Bolzen, erzielt. Sie Innenform des Bechers ist so gewählt, daß das Soheuermaterial in Schüttstellung des Bechers in den Vorratsbehälter fällt.

ZUSAMMENFASSUNG

Eine neuartige, ortsbewegliche, kontinuierlich nach dem Scheuerprinzip arbeitende Flächenbehandlungsmaschine mit einer Umlauf bürste zur Rückgewinnung des Scheuermaterials, in Verbindung mit einem neuartigen Endlosriemen-Hebe- bzw. Förderwerk zur'Rückgewinnung bzw. Wiedernutzbarmachung des wiederaufgenommenen Scheuermaterials.

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Claims

Sohutzansprüohe

1. Verfahrbare Vorrichtung zum Behandeln von waagerechten Flächen mit einem körnigen Soheuermaterlal, bestehend aus einer Sohleudereinriohtung für das Soheuermaterial, einem die Sohleudereinriohtung umgebenden Gehäuse mit einer naoh unten weisenden Austrittsöffnung, einer sioh an die Austrittsöffnung anschließenden Abschirmung zur Anlage an der Behandlungsfläohe und einem Sammelkasten für ausgeschleudertes Soheuermaterial) der über eine Fördereinrichtung mit einem der Schleudereinriohtung vorgeschalteten Speicherbehälter verbunden ist, dadurch gekennzeichnet , daß der in Fahrtrichtung hintere Teil der Abschirmung (1) federnd auslenkbar ist, daß hinter der Abschirmung eine sich quer erstreckende rotierende Walzenbürste (8) zum Aufnehmen des unter der Abschirmung durchtretenden Soheuerma'terials angeordnet ist und daß der der Walzenbürste zugeordnete Sammelkasten (6) sich außerhalb der Abschirmung befindet.

2. Flächenbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Fördereinrichtung (10) als in einer Vertikalebene umlaufendes endloses Becherwerk ausgebildet ist.

3. Fläohenbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das BeoherwerJc (10) ein unteres waagerechtes Fülltrum, ein senkrechtes Hebetrum, ein oberes waagerechtes Auswurftrum und ein senkrechtes Rückkehrtrum umfaßt.

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4. Fläohenbehandlungsvorriolitung na oh Auspruoh 2 oder 3 t daduxoh gekeanz e 1 ohne t , daß das endlose Becherwerk (10) in einer Vertikalebene quer zur !Fahrtrichtung umläuft.

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