DE3346392C2 - Device for lubricating a bearing unit - Google Patents
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Abstract
Diese Lagereinheit umfaßt eine Welle sowie ein diese umgebendes Lager und ist in einem Schmieröl enthaltenden Gehäuse untergebracht, wobei die Welle eine Axial- und eine Querbohrung aufweist, die mit einem mit dem Wellenende benachbarten Ölraum in Verbindung stehen. Der Ölraum ist mittels einer Trenneinrichtung in einen Rotationsraum und einen Beruhigungsraum unterteilt, dergestalt, daß das vom Lager kommende, sich im Rotationsraum bewegende Schmieröl von der Trenneinrichtung in den Beruhigungsraum abgeschieden wird, von wo aus es in die Axialbohrung und die Querbohrung gelangt.This bearing unit comprises a shaft and a bearing surrounding it and is accommodated in a housing containing lubricating oil, the shaft having an axial and a transverse bore which are in communication with an oil chamber adjacent to the shaft end. The oil chamber is divided into a rotation chamber and a calming chamber by means of a separating device, in such a way that the lubricating oil coming from the bearing and moving in the rotating chamber is separated by the separating device into the calming chamber, from where it enters the axial bore and the transverse bore.
Description
a) der ölraum (30) mittels einer Trenneinrichtunga) the oil chamber (30) by means of a separating device
§3) in einen Öl-Rotationsraum (34) und einen 1-Beruhigungsraum (35) unterteilt ist,§3) is divided into an oil rotation room (34) and a 1 calming room (35),
b) das vom Lager (Kugellager 6) kommende, sich im Öl-Rotationsraum (34) bewegende Schmieröl von der Trenneinrichtung (33) in den Öl-Beruhigungsraum (35) abgeschieden wird, von wo aus es- in die Axialbohrung (31) und die Querbohrung gelangt,b) the lubricating oil coming from the bearing (ball bearing 6) and moving in the oil rotation chamber (34) is separated by the separating device (33) into the oil calming chamber (35), from where from it- enters the axial bore (31) and the transverse bore,
c) die Trenneinrichtung (33) eine im wesentlichen rechtwinklig zur Welle (4) verlaufende Abscheidewand (36) mit einer Durchgangsöffnung ((37) aufweist,c) the separating device (33) has a separating wall (36) which runs essentially at right angles to the shaft (4) and has a through opening ((37) having,
d) die Abscheidewand (36) ein Rohrstück (40) trägt, das sich innerhalb der Axialbohrung (31) erstreckt, und daßd) the separating wall (36) carries a pipe section (40) which is located within the axial bore (31) extends, and that
e) ein gegenüber dem We'Ienende angeordneter, den Ölraum (30) abschließender Deckel (43) eine zylindrische Aufnahme (44) besitzt, in die eine mit dieser korrespondierende, einstückig mit der Abscheidewavid (36) ausgebildete Mantelfläche (45) der Trenneinrichtung (33) eingesetzt iste) one arranged opposite the end of the road, the cover (43) closing off the oil chamber (30) has a cylindrical receptacle (44) into which a corresponding, integral with the outer surface (45) of the separating device (33) formed by the separating wavid (36) is
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnung (37) in einer oberhalb des Zentrums (Z) der horizontal angeordneten Welle (4) verlaufenden horizontalen Ebene (G-H) vorgesehen ist2. Device according to claim 1, characterized in that the through opening (37) is provided in a horizontal plane (GH) extending above the center (Z) of the horizontally arranged shaft (4)
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidewand (36) mit einer etwa bei der Durchgangsöffnung (37) beginnenden Leitfläche (38) versehen ist die einen zum Öl-Rotationsraum (34) hin gerichteten, sich spitzwinkelig (Winkel cc) zur Abscheidewand (36) erstreckenden Verlauf aufweist3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the separating wall (36) is provided with a guide surface (38) beginning approximately at the through opening (37) which is directed towards the oil rotation chamber (34) and is at an acute angle (angle cc) has to the separating wall (36) extending course
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ringsegmentförmige Leitfläche (38) entlang der Mantelflä- soehe (45) verläuft4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the ring segment-shaped guide surface (38) runs along the Mantelflä- soehe (45)
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Leitfläche (38) entlang der Mantelfläche (45) verlaufend ein ringsegmentförmiger Durchbruch (39) in der Abscheidewand (36) anschließt, wobei der Durchbruch (39) sich zwischen der Leitfläche (38) und einer durch das Zentrum (Z) der horizontal angeordneten Welle verlaufenden senkrechten Ebene (L-M) erstreckt5. Device according to claims 1 and 4, characterized in that a ring segment-shaped opening (39) in the separating wall (36) adjoins the guide surface (38) along the lateral surface (45), the opening (39) being between the guide surface (38) and a vertical plane (LM) extending through the center (Z) of the horizontally arranged shaft
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (40) benachbart der Querbohrung (32) endet6. Apparatus according to claim 1, characterized in that the pipe section (40) ends adjacent to the transverse bore (32)
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (44) des Dek- kels zum Wellenende hin im Gehäuse (7,8) als Bohrung (46) fortgeführt ist, in der ein auf seinem Umfang Fördernuten (48) für das Schmier-7. Apparatus according to claim 1, characterized in that the receptacle (44) of the dec- kels towards the end of the shaft in the housing (7, 8) is continued as a bore (46) in which a conveying grooves (48) on its circumference for the lubrication Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
Bei einer bekannten Vorrichtung zur Schmierung einer Lagereinheit (US-PS 10 32 724) ist diese Lagereinheit die durch eine Welle und sie umgebende Lager gebildet wird, in einem Gehäuse angeordnet Durch die Lager wird Schmieröl gefördert, das in einem dem Wellenende benachbarten Ölraum eintritt Dieser ölraum ist an eine Axialbohrung und eine Querbohrung der Welle angeschlossen, wobei durch letztere Bohrung das vom ölraum kommende Schmieröl austreten soIL Dieser Ausführung haftet der Nachteil an, daß das Schmieröl durch die Rotatieasbewegung der Lagereinheit, insbesondere bei hohen Drehzahlen, an die Außenseite des ölraums geschleudert wird und deshalb nicht gerichtet in die Axialbohrung gelangtIn a known device for lubricating a bearing unit (US Pat. No. 10 32 724), this bearing unit is the bearing through a shaft and surrounding it is formed, arranged in a housing. Lubricating oil is conveyed through the bearings and enters an oil chamber adjacent to the shaft end. This oil chamber is connected to an axial bore and a transverse bore in the shaft, with the Lubricating oil coming from the oil chamber soIL oil chamber is thrown and therefore not directed gets into the axial bore
Außerdem ist eine Vorrichtung zum Schmieren eines in das Ende einer Welle verdeckt eingebauten Lagers bekannt (DE-OS 30 04 117). Dieses Lager ist über Bohrungen mit einem ölraum verbunden. Von diesem Raum aus wird Schmieröl über die Bohrungen zum Lager gefördertThere is also a device for lubricating a bearing concealed in the end of a shaft known (DE-OS 30 04 117). This bearing is connected to an oil chamber via bores. Of this From space, lubricating oil is pumped through the bores to the bearing
Aufgabe der Erfindung ist es, die Vorrichtung zur Schmierung der Lagereinheit so zu gestalten, daß das Schmieröl sicher in die Axial- und die Querbohrung gelangtThe object of the invention is to design the device for lubricating the bearing unit so that the Lubricating oil safely enters the axial and transverse bores
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.According to the invention, this object is achieved by the features of the characterizing part of claim 1 solved Further features which design the invention are contained in the subclaims.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, daß die Trenneinrichtung das geförderte Schmieröl im Rotationsraum aufnimmt und in den Beruhigungsraum abscheidet Vom Beruhigungsraum aus gelangt es gerichtet in die Axial- und die Querbohrung, wobei durch die Rotationsbewegung der Querbohrung ein Unterdruck erzeugt wird, der noch zusätzlich zur sicheren Förderung des Schmieröls dient Die Abscheidewand und die Durchgangsöffnung gewährleisten, daß das Schmieröl im vorgesehenen Umfang in den Beruhigungsraum eintritt Dies wird auch noch durch die Leitfläche unterstützt Das mit der Abscheidewand verbundene Rohrstück, das sich innerhalb der Axialbohrung erstreckt, sorgt für eine gute Führung des Schmieröls. Zur Montagevereinfachung ist die Trenneinrichtung mit ihrer zylindrischen Mantelfläche in eine korrespondierende Aufnahme eines Deckels eingesetzt, der den ölraum umgibt und am Gehäuse z. B. mittels Schrauben gehalten istThe main advantages achieved by the invention are to be seen in the fact that the separator is the picks up pumped lubricating oil in the rotation space and separates it into the calming chamber A negative pressure is generated in the transverse bore, which is also used to safely convey the lubricating oil The separating wall and the through-opening ensure that the lubricating oil enters the calming chamber to the intended extent. This will also be the case still supported by the baffle The piece of pipe connected to the separating wall, which is located within extends the axial bore, ensures good guidance of the lubricating oil. To simplify assembly, the Separating device inserted with its cylindrical outer surface in a corresponding receptacle of a cover which surrounds the oil chamber and z. B. is held by screws
Um sicherzustellen, daß stets z. B. bei niederen Drehzahlen eine ausreichende Menge Schmieröl in die Axialbohrung gelangt, ist in einer eine Fortsetzung der Aufnahme bildenden Bohrung des Gehäuses ein Rotationskörper angeordnet, der mit Fördernuten versehen undTo ensure that z. B. reaches a sufficient amount of lubricating oil in the axial bore at low speeds, a rotary body is arranged in a continuation of the receptacle-forming bore of the housing, which is provided with conveying grooves and
auf der Welle befestigt ist. Ist schließlich im Bereich der Querbohrung eine relativ bewegliche Nabe auf der Welle angeordnet, so ist eine gute Schmierung dieser Lagerverbindung geschaffen.is attached to the shaft. Finally is in the field of Transverse bore a relatively movable hub arranged on the shaft, so this is good lubrication Bearing connection created.
In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das nachstehend näher beschrieben ist Es zeigtIn the drawing, an embodiment of the invention is shown, which is described in more detail below is it shows
F i g. 1 einen Horizontalschnitt durch eine Lagereinheit mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung,F i g. 1 shows a horizontal section through a storage unit with the device according to the invention,
F i g. 2 eine Ansicht in Pfeilrichtung A der F i g. 1, F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der F i g. 1, F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der F i g. 3,F i g. 2 is a view in the direction of arrow A in FIG. 1, Fig. 3 shows a section along the line III-III in FIG. 1, Fig. 4 shows a section along the line IV-IV of FIG. 3,
F i g. 5 eine Schrägansicht einer erfindungsgemäßen Trenneinrichtung der Vorrichtung.F i g. 5 shows an oblique view of a separating device according to the invention of the device.
In F i g. 1 ist ein Winkeltrieb t für ein Motorrad dargestellt, der eine Lagereinheit 2 aufweist Die Lagereinheit 2 wird durch eine Welle 3 ein auf dieser relativbeweglich ungeordnetes, eine Nabe 4 umfassendes Kegelrad 5 und ein Kugellager 6 gebildet Das Kugellager 6 wirkt mit der Nabe 4 und mit einem in einem Gehäuse 7 vorgesehenen Einsatz 8 zusammen. Jn dem Einsatz 8 wird das Kugellager 6 mittels einer Schulter 9 und einem Sicherungsring 10 gehalten. Außerdem stützt sich der Einsatz 8 mit einer Lagerwand 11 an einer Tragwand 12 des Gehäuses 7 ab, und er liegt unter Zwischenschaltung einer Dichtung 13 mit einem Kragen 14 an der Tragwand 12 an.In Fig. 1 shows an angular drive t for a motorcycle, which has a bearing unit 2 The bearing unit 2 is relatively movable on this by a shaft 3 a disordered bevel gear 5 comprising a hub 4 and a ball bearing 6 formed interacts with the hub 4 and with an insert 8 provided in a housing 7. In action 8 the ball bearing 6 is held by means of a shoulder 9 and a locking ring 10. In addition, is based the insert 8 with a bearing wall 11 on a supporting wall 12 of the housing 7, and it is with the interposition of a seal 13 with a collar 14 on the Support wall 12 on.
Das Kegelrad 5 ist mit einem weiteren Kegelrad 15 in Eingriff, das ein zu einer nicht gezeigten Kardanwelle — sie treibt das Hinterrad des Motorrads an — führendes Wellenstück 16 aufweist Unter Vermittlung eines Kegelrollenlagers 17 ist das Kegelrad 15 in einem Einsatz 18 des Gehäuses 7 angeordnetThe bevel gear 5 meshes with a further bevel gear 15, which is connected to a cardan shaft (not shown). it drives the rear wheel of the motorcycle - leading shaft piece 16 has intermediary of a tapered roller bearing 17, the bevel gear 15 is arranged in an insert 18 of the housing 7
Die Welle 3 ist bei 19 mit einer Sekundärwelle 20 eines nicht dargestellten Getriebes verbunden. Darüber hinaus weist die Welle 3 eine mit dem Kegelrad 5 zusammenwirkende Dämpfungsvorrichtung 21 auf, die eine zwar drehfest, aber auch axialbeweglich — Richtung B-C — auf der Welle 3 angebrachte Steuerbüchse 22, eine diese rmgebende Druckfeder 23 und einen Anschlagteller 24 für letztere umfaßt. Die Druckfeder 23 wirkt zwischen dem mittels eines Sicherungsringes 25 axial gehaltenen Anschlagteller 24 und einer Abstützung 26 der Steuerbüchse 22 und spannt diese Steuerbüchse gegen das Kegelrad 5, wobei die Steuerbüchse 22 und das Kegelrad 5 mittels eines Nockens 27 und einer Ausnehmung 28 unter Formschluß zusammenarbeiten (F i g. 2). Die Dämpfungseinrichtung 21 gewährleistet, daß die durch Schalt- und Beschleunigungsvorgänge hervorgerufenen Orehmomentspitzen durch abgefederte bzw. gedämpfte Relativbewegungen der Welle 3 und des Kegelrades 5 kompensiert werden.The shaft 3 is connected at 19 to a secondary shaft 20 of a transmission, not shown. In addition, the shaft 3 has a damping device 21 cooperating with the bevel gear 5, which comprises a control sleeve 22 attached to the shaft 3, a compression spring 23 and a stop plate 24 for the latter, although it is non-rotatable but also axially movable - direction BC. The compression spring 23 acts between the stop plate 24, which is axially held by means of a locking ring 25, and a support 26 of the control sleeve 22 and clamps this control sleeve against the bevel gear 5, the control sleeve 22 and the bevel gear 5 working together with a form fit by means of a cam 27 and a recess 28 ( Fig. 2). The damping device 21 ensures that the torque peaks caused by switching and acceleration processes are compensated for by cushioned or damped relative movements of the shaft 3 and the bevel gear 5.
Zur Zuführung von im Gehäuse 7 vorhandenem Schmieröl an die Lagerstelle D zwischen Kegelrad 5 bzw. Nabe 4 und Welle 3 dient eine Vorrichtung 29. Die Vorrichtung 29 wird gebildet durch einen dem Kugellager 6 nachgeschalteten bzw. dem Ende E der Welle benachbarten ölraum 30, eine Axialbohrung 31 sowie eine Querbohrung 32; diese Bohrungen sind in der Welle 3 vorgesehen. Im Ölraum 30 ist eine Trenneinrichtung 33 angeordnet, die ersteren in einen Rotationsraum 34 und einen Beruhigungsraum 35 unterteilt. Die Trenneinrichtung 33 dient dafür, daß das das Kugellager 6 passierende, im Rotationsraum 34 sich bewegende Schmieröl in den Beruhigungsraum 35 abgeschieden wird. Vom Beruhigungsraum 35 aus gelangt das Schmieröl in die Axialbohrung 31 und dir Querbohrung 32 der Welle 3.Present for feeding in the housing 7 lubricating oil to the bearing point D between the bevel gear 5 and the hub 4 and the shaft 3 is a device 29. The device 29 is formed downstream by the ball bearing 6 and the end E of the shaft adjacent the oil chamber 30, a Axial bore 31 and a transverse bore 32; these bores are provided in the shaft 3. A separating device 33 is arranged in the oil chamber 30, which divides the former into a rotation chamber 34 and a calming chamber 35. The separating device 33 serves to separate the lubricating oil which passes through the ball bearing 6 and moves in the rotation space 34 into the calming space 35. From the calming chamber 35, the lubricating oil reaches the axial bore 31 and the transverse bore 32 of the shaft 3.
Die Trenneinrichtung 33 weist eine rechtwinklig zur Welle 3 verlaufende Abscheidewand 36 auf, die mit einer Durchgangsöffnung 37 versehen ist Die Durchgangsöffnung 37 ist oberhalb einer, das Zentrum Z d;r Welle 4 tangierenden, horizontalen Ebene G-H vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel liegt die Durchgangsöffnung 37 auf der Höhe einer parallel zur Ebene G-H verlaufenden Konstruktionslinie J-K, die in der Nähe des Durchmessers der Axialbohrung 31 verläuft (F ig-3).The separating device 33 has a separating wall 36 which runs at right angles to the shaft 3 and is provided with a through opening 37. The through opening 37 is provided above a horizontal plane GH tangent to the center Z of the shaft 4. In the exemplary embodiment, the through opening 37 lies at the level of a construction line JK which runs parallel to the plane GH and which runs in the vicinity of the diameter of the axial bore 31 (FIG. 3).
Die Abscheidewand 36 ist mit einer Leitfläche 38 versehen, die an der Durchgangsöffnung 37 beginnt, im spitzen Winkel χ zur Abscheidewand 36 sich erstreckt und zum Rotationsraum 34 hin gerichtet ist (F i g. 4). Die Leitfläche 38 verläuft ringförmig von oben nach unten an der Abscheidewand 36 (F i g. 3 und 4), wobei sie eine Eindrückung der Abscheidewand 36 sein kann.The separating wall 36 is provided with a guide surface 38 which begins at the through opening 37, extends at an acute angle χ to the separating wall 36 and is directed towards the rotation space 34 (FIG. 4). The guide surface 38 runs annularly from top to bottom on the separating wall 36 (FIGS. 3 and 4), it being possible for it to be an indentation of the separating wall 36.
Die Form der Leitfläche 38 ist — oberhalb der Ebene G-H — in etwa als Schlitzöffnung 39 in der Abscheidewand 36 fortgeführt Dabei erstreckt sich die Schlitzöffnung 39 zwischen der Leitfläche 38 und einer senkrechten Ebene L-M. Mit der Abscheideitand 36 verbunden ist ein Rohrstück 40 (Fig. 1), das innerhalb der Axialbohrung 31 verläuft und benachbart der Querbohrung 32 endetThe shape of the guide surface 38 is continued - above the plane GH - approximately as a slot opening 39 in the separating wall 36. The slot opening 39 extends between the guide surface 38 and a vertical plane LM. A pipe section 40 (FIG. 1), which runs within the axial bore 31 and ends adjacent to the transverse bore 32, is connected to the separating side 36
Gemäß F i g. 1 wird der Ölraum 30 durch eine Ausnehmung 41 eines bei 42 mit nicht gezeigten Schrauben mit dem Gehäuse 7 verbundenen Deckels 43 gebildet Die Ausnehmung 41 ist mit einer zylindrischen Aufnahme 44 versehen, in die eine korrespondierende Mantelfläche 45 eingesetzt ist Die Mantelfläche 45, die in die Aufnahme 44 eingepreßt sein kann, bildet eine Einheit mit der Abscheidewand 36. Außerdem trägt die Abscheidewand 36 einen Kragen 45', der im Durchmesser kleiner ist als die Mantelfläche 45 und den Abscheidevorgang des Schmieröls in den Beruhigungsraum 35 unterstützt According to FIG. 1, the oil chamber 30 is formed by a recess 41 of a screw, not shown, at 42 the cover 43 connected to the housing 7 is formed. The recess 41 has a cylindrical receptacle 44 provided, in which a corresponding lateral surface 45 is inserted. The lateral surface 45, which is in the Receptacle 44 can be pressed in, forms a unit with the separating wall 36. In addition, the separating wall carries 36 a collar 45 ', which is smaller in diameter than the jacket surface 45 and the deposition process of the lubricating oil in the calming chamber 35 supported
Die Aufnahme 44 ist ais Bohrung 46 im Gehäuse 7 fortgeführt In dieser ist ein mit der Welle 7 verbundener Rotationskörper 47 angeordnet der an das Kugeiiager 6 angeschlossen ist und Fördernute 48 aufweist Im Anschlußbereich des Rotationskörpers 47 bzw. des Gehäuses 7 sind an diesen Anfasungen 49,50 vorgesehen, dergestalt, daß ein ringförmiger ölzuführungskanal 51 mit dreieckigem Querschnitt entsteht.The receptacle 44 is continued as a bore 46 in the housing 7. In this one is connected to the shaft 7 Rotary body 47 is arranged which is connected to the ball bearing 6 and has conveyor grooves 48 in the connection area of the rotary body 47 and the housing 7 are provided on these chamfers 49, 50, in such a way that that an annular oil supply channel 51 is formed with a triangular cross-section.
Die Welle 3 weist im Bereich der Querbohrung 32 an ihrem äußeren Umfang eine Schmiernut 52 auf, von der aus Längsnute 53,54 weggeführt sein können.In the area of the transverse bore 32, the shaft 3 has a lubricating groove 52 on its outer circumference, from which can be led away from the longitudinal groove 53,54.
Beim Betrieb des Winkeltriebs 1 wird Schmieröl durch das Kugellager 6 gefördert und gelangt in den Ölzuführungskanal 51. Von dort wird das Schmieröl über die Fördernut 48 des Rotationskörpers 47 in den Rotationsraum 34 gepumpt, wo es aufgrund der Fliehkräfte sich im äußeren Bereich ablagert (ölstand N — F i g. 1). jedoch wird das Schmieröl durch die Rotationsbewegung (Drehrichtung O) entlang der Abscheidewand 36 in Richtung Durchgangsöffnung 37 und Leitfläche 38 bewegt, so daß es zwangsläufig den Beruhigungsraum 35 erreicht. Aus dem Beruhigungsraum 35 tritt es über das Rohrstück 40 in die Querbohrung 32 und somit auch an die Schmierstelle D zwischen Kegelrad 5 bzw. Nabe 4 und Welle 3. Da die Querbohrung 32 — sie ist eine Durchgangsbohrung — bei Rotation als Pumpe wirkt, unterstützt dieses Phänomen noch zusätzlich die gewünschte Schmierölförderung zur Lagerstelle C.When the angular drive 1 is in operation, lubricating oil is conveyed through the ball bearing 6 and enters the oil supply channel 51. From there, the lubricating oil is pumped through the conveying groove 48 of the rotating body 47 into the rotating chamber 34, where it is deposited in the outer area due to the centrifugal forces (oil level N. - Fig. 1). however, the lubricating oil is moved by the rotational movement (direction of rotation O) along the separating wall 36 in the direction of the passage opening 37 and guide surface 38, so that it inevitably reaches the calming chamber 35. From the calming chamber 35 it enters the transverse bore 32 via the pipe section 40 and thus also to the lubrication point D between bevel gear 5 or hub 4 and shaft 3. Since the transverse bore 32 - it is a through bore - acts as a pump when rotated, it supports it Phenomenon also the desired lubricating oil delivery to bearing point C.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (1)
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