DE8529664U1 - Device for the uniform exposure of a large-format copy surface - Google Patents

Device for the uniform exposure of a large-format copy surface

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DE8529664U1 DE19858529664 DE8529664U DE8529664U1 DE 8529664 U1 DE8529664 U1 DE 8529664U1 DE 19858529664 DE19858529664 DE 19858529664 DE 8529664 U DE8529664 U DE 8529664U DE 8529664 U1 DE8529664 U1 DE 8529664U1
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Belichten einer großformatigen Kopierfläche mit einer im Gerätegehäuse längs einer zur Kopierfläche parallel liegenden Bahn mit gleichbleibender Geschwindigkeit bewegten Lichtquelle. The invention relates to a device for uniformly exposing a large-format copying surface with an im Device housing along a path parallel to the copying surface, moving light source at a constant speed.

Derartige Vorrichtungen finden vornehmlich Anwendung beim Kopieren großflächiger Substrate, beispielsweise zur fotochemischen Herstellung großformatiger Leiterplatten oder Masken zur Herstellung von Schattenmasken für Farbfernsehröhren. Such devices are primarily used when copying large-area substrates, for example for photochemical production of large-format printed circuit boards or masks for the production of shadow masks for color television tubes.

• * t Ii• * t Ii

Ϊ Eine bekannte Vorrichtung dieser Art (EP 00 66892Ϊ A known device of this type (EP 00 66892

Ä1) benützt als Lichtquelle eine Leuchtröhre, die sich über die ganze Breite der Köpieirflache parallel zu dieser erstreckt und quer zur RÖhrenächse über die Kopierfläche bewegt v/ird. Die Leuchtröhre streut das Licht notwendig allseitig. Auch durch eine Schlitzblende kann diese Streuung nicht so stark eingedämmt werden, daß die für die eingangs erwähnte Anwendung notwendige Kopiergenauigkeit auch nur annähernd erreicht werden könnte* Auch ist hierfür die Lichtstärkeverteilung längs der Leuchtröhre nicht genügend gleichmäßig.Ä1) uses a fluorescent tube as a light source, which over the entire width of the Köpieirflache parallel to this extends and transversely to the tube axis over the copying surface moved v / ird. The fluorescent tube necessarily scatters the light on all sides. Also through a slit screen this scatter can not be so strongly contained that the application mentioned above is necessary Copying accuracy could only be achieved approximately * The light distribution is also used for this not uniformly enough along the fluorescent tube.

In der Kopiertechnik ist es auch schon bekannt,In copying technology it is already known

für die Ganzflächenbelichtung kleinformatiger Kopier-for the whole area exposure of small format copier

!5 flächen (z.B. bis 200 χ 200 mm) als Lichtquelle einen! 5 areas (e.g. up to 200 χ 200 mm) as a light source

Kollimator zu verwenden, um eine hohe Kopiergenauigkeit r zu -erzielen. Bei solchen Lichtquellen ist die Lichtstärke über die ganze Lichtöffnung gut gleichmäßig und es ist daher möglich, an jedem belichteten Punkt der Kopierflache die gleiche Lichtenergie umzusetzen.Collimator to be used to achieve high copying accuracy -Dramatically r. With such light sources, the light intensity is well uniform over the entire light opening and it is therefore possible to implement the same light energy at every exposed point on the copying surface.

Eine derartige Ganzflächenbelichtung ist aber bei größerformatigen Kopierflächen nicht anwendbar, weil Kollimator-Lichtquellen mit einer derartigen Ausdehnung nicht zur Verfügung stehen und zu extrem voluminösen Kopieranordnungen führen müßten.Such a full-area exposure cannot be used for larger-format copy areas, because collimator light sources with such an extent are not available and too extreme bulky copy arrangements would have to lead.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Vorteile der Verwendung einer Kollimator-Lichtquelle auch fürThe object of the invention is to take advantage of the use of a collimator light source for

gQ die Belichtung großformatiger Kopierflächen mit einer relativ einfachen Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei der besondere Präzisionsanforderungen nicht bestehen. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst. Zweckmäßige Ausge--gQ the exposure of large-format copy surfaces with a To provide relatively simple device available, in which there are no special precision requirements. This object is achieved by the invention characterized in claim 1. Appropriate award

gg staltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.gg arrangements are specified in the subclaims.

t t * 4 Λ At t * 4 Λ A

Grundgedanke der Erfindung ist es, das Problem einer gleichmäßigen Belichtung großformatiger Kopierfläshen durch die Verwendung einer in der Belichtungsvorrichtung beweglich angeordneten Kollimator-Lichtquelle mit fortschreitender Teilflächenbelichtung zu lösen. Zu diesem Zweck wird die Lichtquelle mit konstanter Geschwindigkeit in den beiden Hauptrichtungen der Kopierfläche fortbewegt, bis die ganze Kopierfläche exponiert ist. Das von der Kollimator-Lichtquelle auf der Kopierfläche erzeugte Leuchtfeld überstreicht dabei dieselbe in einer festgelegten Spur.The basic idea of the invention is to solve the problem of uniform exposure of large-format copier lenses through the use of a collimator light source movably arranged in the exposure device to solve with progressive partial area exposure. For this purpose, the light source moves at a constant speed in the two main directions of the copy surface moved until the entire copy surface is exposed. That from the collimator light source on the copy surface generated light field sweeps over the same in a fixed track.

Die notwendige Umsetzung gleicher Lichtenergie in jedem belichteten Punkt der Kopierfläche würde es dabei erfordern, daß diese Spuren mit hoher Präzision aneinander anschließen, also ohne Überlappung in den Randzonen und selbstverständlich auch ohne zwischen den Randzonen von Belichtung freibleibende Streifen. Der dazu benötige apparative Aufwand ist jedoch bei der geforderten hohen Genauigkeit erheblich, weshalb die Erfindung in dieser Beziehung einen anderen Weg vorschlägt: The necessary conversion of the same light energy in every exposed point of the copy surface would be require that these tracks connect to one another with high precision, that is, without overlapping in the Edge zones and of course also without stripes remaining free from exposure between the edge zones. The equipment required for this is, however, considerable with the required high accuracy, which is why the Invention suggests another way in this regard:

Die untereinander parallelen Abschnitte der Lichtquellenbahn erhalten einen kleineren Abstand als der Durchmesser des Strahlenbündels. Dadurch entstehen notwendig im Bereich der Überlappung zweimal durchlaufene Randzonen mit doppelter Belichtung. Um nun auch hier jedem Punkt nur die gleiche Lichtenergie zuzuführen, wird eine in den Strahlengang eingebrachte Blende erfindungsgemäße derart ausgebildet, daß sie im Bereich der sich überlappenden Randzonen benachbarter Belichtungs spuren jeweils Blendenrandflachen aufweist, die nur halb so groß sind wie ein gleichbreiter Streifen der übrigen Blendenfläche. Damit wird hier bei jedem Durch-The mutually parallel sections of the light source path are spaced at a smaller distance than the diameter of the beam. This necessarily results in two traversed in the area of the overlap Edge zones with double exposure. In order to only supply the same light energy to each point here, too, an aperture introduced into the beam path according to the invention is designed in such a way that it is in the area the overlapping edge zones of adjacent exposure tracks each has aperture edge areas that only are half the size of a strip of the same width on the rest of the diaphragm surface. This means that every time you go through

lauf der Randzone i;ur die halbe Lichtenergie / in Summe also gerade wieder diejenige Lichtenergie zugeführt/ die auch die übrigen Punkte erhalten«run of the edge zone i; for half the light energy / in total so just that light energy is supplied again / which also receive the other points «

diese Weise ist eine gl'eichmäßige Belichtung großformatiger Kopierflächen gewährleistet* Ein fehlerfreier übergang zu benachbarten Belichtuhgsspüren ist erreicht. Die Anforderungen an die Genauigkeit der Führungsmittel für die bewegliche Lichtquelle sind dabei weniger hoch, da keine scharfe Grenzlinie zwischen benachbarten Spuren eingehalten werden muß.In this way, uniform exposure of large-format copy surfaces is guaranteed. * A fault-free transition to neighboring exposure traces is achieved. The demands on the accuracy of the guide means for the movable light source are less stringent, since there is no need to adhere to a sharp boundary line between adjacent tracks.

Besonders einfach wirkt die Blende, wenn die mittige Blendenfläche quadratisch ist und die sich beidseits anschließenden Blendenrandflachen die Form eines Dreiecks haben, dessen Basis die Seitenlänge der quadratischen mittigen Blenden fläche, dessen Höhe jedoch die Breite der Randzone ist. Mit dieser Dreiecksform der Blendenrandflachen wird das die Doppelbelichtung zulassende Flächenverhältnis einfach sichergestellt.The panel looks particularly simple when the central panel surface is square and that extends itself on both sides adjoining panel edge surfaces the shape have a triangle, the base of which is the side length of the square central aperture, but its height is the width of the edge zone. With this triangular shape of the aperture edge areas, this becomes the double exposure permissible area ratio simply ensured.

Das die Blendenrandflache bildende Dreieck wird am einfachsten gleichschenklig gewählt.The triangle forming the diaphragm edge surface is easiest to choose isosceles.

Im Bereich der zu den parallelen Abschnitten der Lichtquellenbahn parallelen Kopierfeldränder, wo es zur Doppelbelichtung nicht kommt, werden durch zusätzliche geradlinige Randblenden, die zu den Abschnitten der Lichtquellenbahn ebenfalls parallel sind, die dreieckigen Blendenrandflachen jeweils abgedeckt. Dadurch ist sichergestellt, daß auch im Bereich der Kopierfeldränder jeder belichtete Punkt die gleiche Lichtenergie zugeführt erhält, wie jeder übrige Punkt der Kopierfläche.In the area of the copying field edges parallel to the parallel sections of the light source path, where there is double exposure does not occur due to additional straight edge diaphragms that are attached to the sections of the Light source path are also parallel, the triangular diaphragm edge areas are each covered. This is ensures that the same light energy is supplied to each exposed point in the area of the copying field edges like every other point of the copy area.

3535

Ausführungsbeispieleder Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigenEmbodiments of the invention are described below explained in more detail with reference to the drawing. Show it

Fig. 1 und 2 Auf- und Grundriß einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, undFigs. 1 and 2 elevation and plan view of an inventive Device, and

Fig. 3 und 4 zwei Varianten der für die Erzeugung der3 and 4 two variants of the for the generation of the

Leuchtfeldspuren zu verwendenden Blenden.Luminous field traces to be used diaphragms.

Fig. 1 und 2 zeigen ein Kopiergerät mit Gehäuse 1,1 and 2 show a copier with housing 1,

das an der Oberseite eine Glasplatte 2 aufweist, die 10which has a glass plate 2 on the top, the 10

die maximale Kopierfläche 3 begrenzt. Auf der Glasplatte..-the maximum copying area 3 is limited. On the glass plate ..- 2 befindet sich das die lichtempfindliche Schicht tragende Substrat 4. Darunter ist die Maske 5 zu erkennen.2 is the substrate 4 carrying the photosensitive layer. The mask 5 can be seen underneath.

Im Gehäuse 1 ist eine Kollimator-Lichtquelle 6A collimator light source 6 is located in the housing 1

an sich bekannter Ausführung (wie in Fig. 1 angedeutet)known design (as indicated in Fig. 1) derart beweglich angeordnet, daß die Kollimator-Lichtquelle 6 parallel zur Kopierfläche mit gleichbleibender Geschwindigkeit in den beiden Hauptrichtungen der Kopierfläche 3 verschoben werden kann. Die dazu erforderlichen Antriebs- und Führungseinrichtungen sind an sich bekannt und müssen hier nicht im einzelnen dargestellt werden. Die Anordnung ist dabei vorzugsweise so getroffen, daß die Achse 7 des von der Kollimatorlichtquelle erzeugten, vertikal zur Kopierfläche 3 nach oben gerichteten zylindrischen Strahlenbündels 8 eine mäanderförmige Lichtquellenbahn 9 beschreibt.arranged movably in such a way that the collimator light source 6 is parallel to the copying surface with a constant Speed in the two main directions of the copying surface 3 can be shifted. The necessary Drive and guide devices are known per se and need not be shown here in detail. The arrangement is preferably such that the axis 7 of the collimator light source generated vertical to the copying surface 3 upwardly directed cylindrical beam 8 describes a meandering light source path 9.

Fig. 2 zeigt, daß die Lichtquellenbahn 9 ausFig. 2 shows that the light source path 9 from

mehreren untereinander parallelen Abschnitten besteht,consists of several parallel sections,

die überdies parallel zur längeren Seite der Kopierfläche 3 gewählt sind. Die Führung der Kollimator-Lichtquelle 6 senkrecht zu diesen untereinander und zur längeren Seite der Kopierfläch · parallelen Abschnittenwhich are also chosen parallel to the longer side of the copying surface 3. The leadership of the collimator light source 6 perpendicular to these with each other and to longer side of the copying surface · parallel sections

der Lichtquellenbahn 9 erfolgt außerhalb der zu belichtenden Kopiert lache, Wie in E1Ig, 2 iStJificihpUnktiert angedeutet.the light source path 9 takes place outside the copied pool to be exposed, as indicated in E 1 Ig, 2 iStJificihpUnktiert.

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Das von der Kollimator-Lichtquelle 6 abgegebene zylindrische Strahlenbündel S, dessen Achse 7 vertikal zur Kopierfläche 3 steht, wird begrenzt durch eine die Austrittsöffnung der Kollimator-Lichtquelle bildende Blende 7. Diese Blende bestimmt Form und Abmessungen des Strahlenbündels 8. Dabei sind die Verhältnisse so gewählt, daß der Abstand der untereinander parallelen Abschnitte der Lichtquellenbahn 9 kleiner ist als der durch die Blende 10 vorgegebene Durchmesser des StrahL^fi bündeis 8.The cylindrical beam S emitted by the collimator light source 6, the axis 7 of which is vertical to the copying surface 3 is limited by a forming the exit opening of the collimator light source Diaphragm 7. This diaphragm determines the shape and dimensions of the beam 8. The relationships are as follows chosen that the distance between the mutually parallel sections of the light source path 9 is smaller than that by the diaphragm 10 predetermined diameter of the beam ^ fi bündeis 8.

Das Strahlenbündel überstreicht also die Kopierfläche 3 in mehreren Parallelen, im Beispiel nach Fig. in drei Spuren.
15The bundle of rays therefore sweeps over the copying surface 3 in several parallels, in the example according to FIG. In three tracks.
15th

Fig. 3 und 4 zeigen an zwei Ausführungsbeispielen die sich dabei ergebenden Belichtungsverhältnisse.3 and 4 show the resulting exposure conditions in two exemplary embodiments.

Die durch die öffnung der Blende 10 vorgegebene Spurbreite ist für die einzelnen Abschnitte mit B1, B2 bzw. B3 angegeben, wobei sich benachbarte Belichtungsspuren in Randzonen 11 einer bestimmten Breite b teilweise überlappen. Diese Randzonen 11 werden beim Belichtungsvorgang jeweils zweimal durchlaufen. Durch geeignete Formgebung der Blende 10 wird nun erreicht, daß jede der Randzonen 11 bei jedem Durchlauf jeweils die Hälfte der erforderlichen Lichtenergie zugeführt erhält.The predetermined by the opening of the diaphragm 10 The track width is indicated for the individual sections with B1, B2 or B3, with adjacent exposure tracks partially in edge zones 11 of a certain width b overlap. These edge zones 11 are traversed twice during the exposure process. By Suitable shaping of the diaphragm 10 is now achieved that each of the edge zones 11 in each case half of the required light energy is supplied.

Zu diesem Zweck ist für jeden Abschnitt der Lichtquellenbahn 9 eine Blende vorgesehen, deren öffnung aus einer mittleren quadratischen Blendenfläche 12 und jeweils anschließenden Blendenrandflachen 13 besteht, die die Randzonen 11 bestimmen und deren Fläche jeweils halb so groß/wie ein gleichbiSeiter Teil der mittleren Blendenfläche 12. Im vorliegenden BeispielFor this purpose, a diaphragm is provided for each section of the light source path 9, the opening of which from a central square diaphragm surface 12 and in each case adjoining diaphragm edge surfaces 13 exists, which determine the edge zones 11 and their area is half as large / as an equal part the central aperture area 12. In the present example

hat die die Randzone 11 bestimmende Blendenrandflache die Form eines Dreiecks, dessen Basis die Seitenlänge der mittleren Blendenfläche 12 und dessen Höhe die Randzonenbreite b bildet.has the diaphragm edge surface which determines the edge zone 11 the shape of a triangle, the base of which is the side length of the central diaphragm surface 12 and the height of which is the width of the edge zone b forms.

Fig. 3 zeigt, daß für die Kollimator-Lichtquelle 6 austauschbare Blenden unterschiedlicher Form der Blendenöffnung Verwendung finden können. Dabei ist für die am Rand der Kopierfläche 3 verlaufenden Belichtungsspuren (B1, B3) je eine Blendenöffnung mit nur einem, vom Kopierflächenrand wegweisenden dreieckigen Flächenabschnitt als Blendenrandflache 13 vorgesehen. Für die Erzeugung der dazwischen verlaufenden Belichtungsspur (B2) weißt dagegen die Blende 10 eine Blendenöffnung auf, die beidseits der mittigen Blendenfläche 12 jeweils angrenzende dreieckige Blendenrandflachen 13 hat. In diesem Fall bestirnten einzig die von der Kollimator-Lichtquelle 6 iritgeTührten Blenden 10 die äußeren Grenzen der Kopierf lächä?.Fig. 3 shows that for the collimator light source 6 interchangeable diaphragms of different shapes Aperture can be used. It is for the exposure tracks running on the edge of the copying surface 3 (B1, B3) each have a diaphragm opening with only one triangular surface section pointing away from the copying surface edge provided as a diaphragm edge surface 13. For the Generation of the exposure track running in between (B2), on the other hand, the diaphragm 10 has a diaphragm opening on both sides of the central diaphragm surface 12 adjoining triangular diaphragm edge surfaces 13 has. In In this case, only the diaphragms 10 irit guided by the collimator light source 6 define the outer limits the copier is smiling.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform mit nur einer einzigen Blende, die fest in die Kollimator-Lichtquelle eingearbeitet ist und beidseits der mittleren Blendenfläche 12 je eine dreieckige Blendenrandflache 13 an diese anschließend aufweist. Zur seitlichen Begrenzung der Belichtung an den Rändern der Kopierfläche 3 sind Randblenden 14 vorgesehen, die fest angeordnet beim Durchlaufen der Belichtungsspuren an den Kopierfeldrändern jeweils die randseitige dreieckige Blendenrandfläche abdecken. Bei dieser Ausführungsform kann also eine einzige Blende vor der Lichtquelle für den ganzen Belichtungsvorgang verwendet werden. Der Blendenaustausch wie bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist nicht erforderlich. Fig. 4 shows an embodiment with only a single diaphragm, which is fixed in the collimator light source is incorporated and on both sides of the central panel surface 12 a triangular panel edge surface 13 each this then has. To limit the lateral exposure at the edges of the copying surface 3 are Edge diaphragms 14 are provided, which are fixedly arranged when passing through the exposure tracks at the copying field edges cover the triangular faceplate on each side. In this embodiment, so can a single aperture in front of the light source can be used for the entire exposure process. The aperture replacement as in the embodiment of FIG. 3 is not required.

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Claims (8)

8 Ansprüche:8 claims: 1. Vorrichung zum gleichmäßigen Belichten einer großformatigen Kopierfläche mit einer im Gerätegehäuse längs einer zur Kopierfläche parallel liegenden Bahn mit gleichbleibender Geschwindigkeit bewegten Lichtquelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (6) ein Kollimator mit auf der Kopierfläche (3) vertikalem Strahlenbündel (8) ist, daß die Lichtquellenbahn (9) aus mehreren untereinander parallelen Abschnitten besteht, deren Abstand kleiner ist als der Durchmesser des Strahlenbündels, und daß im Strahlengang vor der Kopierfläche (3) eine Blende (10) angeordnet ist, die eine mittlere rechteckige Blendenfläche (12) und beidseits an diese anschließend im Bereich der sich überlappenden Randzonen (11) benachbarter Belichtungsspuren jeweils Bler.cbnrandflachen (13) aufweist, die halb so groß sind, wie ein gleichbreiter Streifen der rechteckigen mittigen Blendenflache.1. A device for uniform exposure of a large-format copying surface with a light source moving at constant speed in the device housing along a path parallel to the copying surface, characterized in that the light source (6) is a collimator with a beam (8) vertical on the copying surface (3) that the light source web (9) s au several mutually parallel sections, which distance is less that a diaphragm (10) is arranged in the beam path in front of the printing surface (3) having an average rectangular aperture area (12 than the diameter of the beam, and ) and on both sides adjoining this in the area of the overlapping edge zones (11) of adjacent exposure tracks each has Bler.cbnrandflachen (13) that are half as large as an equally wide strip of the rectangular central diaphragm surface. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittige Blendenfläche (12) quadratisch ist.2. Device according to claim 1, characterized in that that the central panel surface (12) is square is. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an die mittige Blendenfläche (12) anschließenden Blendenrandflachen (13) die Form eines Dreiecks haben, dessen Basis die Seitenlänge (1) der mittigen Blendenfläche (12) ist und dessen Höhe3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the to the central diaphragm surface (12) subsequent diaphragm edge surfaces (13) the shape have a triangle whose base is the side length (1) of the central diaphragm surface (12) and its height g0 der Breite (b) der Randzonen (11) gleich ist. g0 is equal to the width (b) of the edge zones (11). 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dreieck bezüglich seiner an die Basis anschließenden Seiten gleichschenkelig ist.4. Apparatus according to claim 3, characterized in that that the triangle is isosceles with respect to its sides adjoining the base. M IfII it Il t t Il I * · · * 4 ι · ι · ι I* III Il »til 141 IlM IfII it Il tt Il I * · · * 4 ι · ι · ι I * III Il »til 141 Il 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zu den parallelen Abschnitten der Lichtquellenbahn (9) parallelen Kopierfeldränder geradlinige Randblenden (14) aufweisen, die am Kopierfeldrand die diesem zugekehrten Blendenrandflachen (13) der Blende (10) jeweils abdecken.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the to the parallel sections the light source path (9) have parallel copying field edges straight edge diaphragms (14) which at the edge of the copying field, the faceplate edge surfaces facing this (13) of the cover (10) in each case. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtquelle (6) aus-6. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the light source (6) consists of 1^ tauschbare Blenden unterschiedlicher Form der Blendenöffnung zugeordnet sind, und zwar für die Erzeugung der am Rand der Kopierfläche (3) verlaufenden Belichtungsspuren je eine Blende mit nur einer dreieckigen Blendenrandf lache (13) auf der vom Kopierflächenrand abliegenden Seite der Blendenöffnung und für die Erzeugung der dazwischenliegenden Belichtungsspuren eine Blende mit an die mittlere Blendenflache (12) beidseitig anschliessenden dreieckigen Blendenrandflachen (13). 1 ^ interchangeable diaphragms of different shapes are assigned to the diaphragm opening, namely one diaphragm with only one triangular diaphragm edge area (13) on the side of the diaphragm opening facing away from the copying surface edge and for the generation of the exposure tracks running on the edge of the copying surface (3) of the exposure tracks in between, a diaphragm with triangular diaphragm edge surfaces (13) adjoining the central diaphragm surface (12) on both sides. ti «·«« I« ti «·« «I«
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