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`Daktronics, Inc.
`EXHIBIT 1007
`STAGE EXHIBIT 1007
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`Beschreibung
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`Die Erfindung bezieht sich auf eine Winde zum Auf(cid:173)
`und Abwickeln wenigstens eines Seils, das iiber wenig(cid:173)
`stens eine Umlenkrolle gefilhrt ist und an einem Ende
`mit einer Last verbindbar ist.
`In Theatern werden Winden in Verbindung mit Seil(cid:173)
`ziigen eingesetzt, um Lasten wie Kulissen, Vorhange
`und andere Gegenstande wahrend oder nach Vorstel(cid:173)
`lungen anzuheben oder abzusenken. Um Personen beim
`Anheben oder Absenken nicht zu gefahrden, gelten fiir
`Anlagen mit solchen Winden eine Reihe von Sicher(cid:173)
`heitsvorschriften. Beispielsweise diirfen bestimmte
`Heb- und Senkgeschwindigkeiten nicht iiberschritten
`werden. Die Lasten miissen an vorgegebenen Stellen,
`z. B. dem Boden der Bohne, stoBfrei positioniert werden.
`Oberlasten miissen den Betrieb der Winde unterbre(cid:173)
`chen und eine Meldung erzeugen. Eine Gefahrdung von
`Personen bei sich verhakenden Seilen, bei an andere
`Gegenstande stoBenden Lasten oder bei auf in den
`Transportweg ragende Gegenstande aufsitzenden La(cid:173)
`sten muB verhindert werden.
`Der Erfindung liegt also das Problem zugrunde, eine
`Winde der eingangs beschriebenen Art so weiterzuent(cid:173)
`wickeln, daB durch eine genaue Seilfiihrung Lasten auch
`zu wiederholten Malen genau an ausgewahlten Stellen
`abgesetzt oder aufgenommen werden konnen.
`Das Problem wird erfindungsgemaB dadurch gelost,
`daB das Seil von einer Trommel zu einer ortsfesten Rol(cid:173)
`le gefilhrt ist und daB die motorisch oder von Hand
`wahlweise in zwei zueinander entgegengesetzten Dreh(cid:173)
`richtungen antreibbare Trommel zwangslaufig beim
`Auf- und Abwickeln relativ zur Rolle derart axial ver(cid:173)
`schiebbar ist, daB die Auf- und Abwickelstelle des Seils
`auf der Trommel gegenilber der Rolle gleich ist.
`Bei dieser Winde lauft das Seil wahrend des Auf- und
`Abwickelns immer unter dem gleichen Winkel auf die
`Trommel auf. Die Seillange zwischen der Auf- und Ab(cid:173)
`wickelstelle an der Trommel und dem Ende des Seils, an
`dem z. B. eine Last hangt, ist proportional der auf- bzw.
`abgewickelten Seilmenge, die sich aus der Anzahl der
`Umdrehungen der Trommel und dem Durchmesser der
`Trommel sowie dem Seildurchmesser ergibt. Die An(cid:173)
`zahl der Drehungen bzw. die GroBe des bei der Ab(cid:173)
`bzw. Aufwicklung auftretenden Drehwinkels kann ge(cid:173)
`messen werden. Aus der Summe der Durchmesser von
`Trommel und Seil kann hieraus die Lange des auf- bzw.
`abgewickelten Seilstiicks genau bestimmt werden. Auf
`dieser Grundlage kann das Seilende mit der Last genau
`positioniert werden.
`Bei einer bevorzugten Ausfiihrungsform ist die Trom(cid:173)
`mel formschliissig mit einem Elektromotor verbunden,
`der Stellglied in einem Positionierregelkreis, wobei ein
`Lageistwertgeber mit der Antriebswelle des Elektromo(cid:173)
`tors verbunden ist. Durch die formschliissige Verbin(cid:173)
`dung des Elektromotors mit der Trommel ist Proportio(cid:173)
`nalitat zwischen dem Drehwinkel der Trommel und dem
`Drehwinkel der Antriebswelle gegeben. Ober den mit(cid:173)
`tels des Lageistwertgebers festgestellten Drehwinkel
`kann daher auf einfache Weise die auf- bzw. abgewik(cid:173)
`kelte Seillange bestimmt werden, die im Positionierre(cid:173)
`gelkreis mit einer FiihrungsgroBe bzw. einem Sollwert
`verglichen wird.
`Es ist zweckmaBig, wenn die Trommel auf einer vom
`Elektromotor antreibbaren Gewindespindel axial ver(cid:173)
`schiebbar angeordnet ist. Bei Drehung der Gewinde(cid:173)
`spindel wird die Trommel in ihrer Achsrichtung bewegt,
`wahrend gleichzeitig in Abhangigkeit von der Drehrich-
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`tung ein Seilstilck auf- bzw. abgewickelt wird.
`Vorzugsweise weist die Trommel an einer Stirnseite
`eine in Achsrichtung verlaufende Gewindespindel, die in
`einer ortsf es ten Mutter gelagert ist, und am anderen
`5 Ende eine in Achsrichtung verlaufende Welle auf, die
`axial verschiebbar und drehbar gelagert ist sowie einem
`Antriebselement im Schiebesitz verbunden ist. Wenn
`sich das Antriebselement dreht, verschiebt sich die
`Trommel mit der Welle in Achsrichtung. Die axiale Ver-
`10 schiebung pro Umdrehung der Trommel ist so auf den
`Seildurchmesser abgestimmt, daB der in Achsrichtung
`pro Umdrehung von der Seiltrommel zuriickgelegte
`Weg dem Durchmesser des Seils entspricht.
`ZweckmaBigerweise ist die Welle der Trommel im
`15 Schiebesitz mit der Welle eines Getriebes, insbesondere
`Schnecken-, Planeten oder Stirnradgetriebe verbunden,
`das vom Elektromotor angetrieben wird. Die Antriebs(cid:173)
`welle des Schneckengetriebes, die Uber eine Kupplung
`mit der Welle des Elektromotors verbunden ist, kann
`20 auf der dem Motor abgewandten Getriebeseite iiber
`das Gehause hinausragen und mit einem Handrad ver(cid:173)
`bunden sein. Hierdurch ist es moglich, bei Ausfall der
`Betriebsspannung des Elektromotors das Seil auf- oder
`aufzuwickeln, um die Last in eine bestimmte Position zu
`25 bringen.
`Vorzugsweise ist zwischen der Umlenkrolle und der
`Trommel unterhalb des vom gespannten Seil eingenom(cid:173)
`menen Raums ein Detektor angeordnet, der bei durch(cid:173)
`hangendem Seil betatigbar ist und mit einer Einrichtung
`30 zur Meldung einer Storung und/oder zur Abschaltung
`des Elektromotors verbunden ist. Wenn sich im Trans(cid:173)
`portweg der Last ein Hindernis befindet, kann die Last
`an einer falschen Stelle angehalten werden, was dazu
`filhrt, daB weiterhin Seil abgewickelt wird. Dann hangt
`35 das Seil durch. Dies kann zu einer Gefahrdung von Per(cid:173)
`sonen ftihren, wenn bei durchhangendem Seil das Hin(cid:173)
`dernis im Transportweg entfernt wird. Bei durchhan(cid:173)
`gendem Seil bewegt sich die Last dann im freien Fall.
`Um diese Gefahr zu unterbinden, ist der Detektor in so
`40 kurzem Abstand vom gespannten Seil angebracht, daB
`bereits ein geringer Durchhang den Detektor betatigt,
`wodurch der Antrieb abgeschaltet wird. Das Hindernis
`im Transportweg kann dann beseitigt werden, ohne daB
`sich die Last nach der Wegnahme des Hindernisses ein
`45 unzulassig groBes Stilck bewegt.
`Bei einer anderen bevorzugten Ausfiihrungsform lie(cid:173)
`gen auf dem Seil Rollen auf, die mit Federkraft gegen
`das Seil gedriickt werden, radial verschiebbar angeord(cid:173)
`net sind und in einstellbarem Abstand von der Seilober-
`50 flliche einen Detektor betatigen. Mit dieser Einrichtung
`laBt sich die Kreuzung von Seilwindungen feststellen.
`Kreuzungen von Seilwindungen fiihren zu Gefahren. Es
`wird deshalb mit dem Detektor, der eine Schlagseil(cid:173)
`Oberwachung bildet, eine Meldung hervorgerufen und/
`55 oder der Elektromotor abgeschaltet.
`Das Seil ist vorzugsweise Uber eine weitere Rolle
`gefilhrt, die mit einem Oberlastdetektor verbunden ist,
`der mit der Einrichtung zur Meldung einer Storung und/
`oder Abschaltung des Elektromotors verbunden ist. Mit
`60 dieser Anordnung wird die Sicherheit der Vorrichtung
`erhoht.
`Die Winde mit dem Elektromotor ist insbesondere
`auf Schwingmetallen gelagert, um die Obertragung von
`Schwingungen auf den Aufstellungsort zu verhindern.
`65 Storende Gerausche lassen sich damit verhindern.
`Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in ei(cid:173)
`ner Zeichnung dargestellten Ausftihrungsbeispiels na(cid:173)
`her beschrieben, aus dem sich weitere Einzelheiten,
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`Merkmale und Vorteile ergeben.
`Es zeigt
`Fig. 1 eine Winde zum Auf- und Abwickeln eines Seils
`im Schema und
`Fig. 2 einen Schnitt llings der Linien I-I der in Fig. 1
`dargestellten Winde.
`Eine Winde 1 enthlilt eine Trommel 2, auf der im
`Abstand voneinander mehrere Seile 3, 4, 5, 6, 7, 8 aufge(cid:173)
`wickelt sind. Die Seile 3 bis 8 sind jeweils ftir den verti(cid:173)
`kalen Transport von Lasten in einem Theater bestimmt.
`Jedem Seil ist eine Umlenkrolle zugeordnet. Aus Ober(cid:173)
`sichlichkeitsgrOnden sind in Fig. 1 nur die Umlenkrollen
`9, to dargestellt, die jeweils den Seilen 3 und 8 zugeord(cid:173)
`net sind.
`Die Trommel 2 ist um eine vertikale Achse drehbar
`aufgestellt. Die Umlenkrollen 9, to, die im Abstand ne(cid:173)
`ben der Trommel 2 angeordnet sind, lenken die Seile 3
`und 8 um 90° um. Die Seile 3 bis 8 sind im Anschlul3 an
`die Umlenkrollen Ober eine im Abstand oberhalb der
`Umlenkrollen angeordnete Sammelrolle 11 gefilhrt, die
`die Seile wiederum in horizontaler Richtung umlenkt.
`Von der Sammelrolle 11 verlaufen die Seile zu weiteren,
`nicht dargestellten Rollen, die z. B. iiber der Biihne auf(cid:173)
`gehlingt sind und die Seile in vertikaler Richtung umlen(cid:173)
`ken.
`Von den Umlenkrollen 9, 10 verlaufen die Seile 3, 4
`waagrecht auf die Trommel 2, d. h. es sind waagrechte
`Seilabschnitte 12, 13 zwischen den Umlenkrollen 9, to
`und der Trommel 2 vorhanden. Fiir die Seile 4 bis 7 gilt
`das gleiche.
`Die Trommel 2 ist in axialer Richtung verschiebbar
`angeordnet. Die axiale Verschiebbarkeit wird mit einer
`Gewindespindel 14 erreicht, die an der oberen Stirnseite
`15 in Achsrichtung der Trommel 2 befestigt ist. Die
`Gewindespindel 14 ist in einer nicht naher bezeichneten
`Mutter eines Rahmens 16 gelagert. An der unteren
`Stirnseite 17 der Trommel 2 ist eine Welle 18 befestigt,
`die in einem Lager 19 drehbar und im Schiebesitz gela(cid:173)
`gert ist. Die Welle 18 ist axial verschiebbar und antreib(cid:173)
`bar mit einer Schneckenwelle 20 eines Schneckengetrie(cid:173)
`bes 21 verbunden, dessen Antriebswelle 22 Ober eine
`Kupplung 23 mit der Welle 24 eines Elektromotors 25
`verbunden ist, bei dem es sich vorzugsweise um einen
`Drehstromservomotor handelt. Auf die Welle 24 des
`Elektromotors 25 wirkt eine Doppelbremse 25'. An Stel(cid:173)
`le eines Schneckengetriebes kann auch ein Planeten(cid:173)
`oder Stirnradgetriebe vorgesehen sein. Weiterhin sind
`mit der Welle 24 ein Tachogenerator 26 und ein Wegge(cid:173)
`ber 27, z. B. in Form eines Encoders, verbunden. Die
`Welle 22 ragt auf der dem Elektromotor 25 abgewand(cid:173)
`ten Seite iiber das Gehause des Schneckengetriebes 21
`hinaus und trligt ein Handrad 28, mit dem die Trommel 2
`auch von Hand angetrieben werden kann. Hier kann
`auch eine der Bremsen oder beide Bremsen angebaut
`werden.
`Der Elektromotor 25 ist Stellglied in einem Positio(cid:173)
`nier- bzw. Lageregelkreis, zu dem der Weggeber als
`Istwertgeber der Lage gehort. Der an den Elektromotor
`25 und den Weggeber 27 angeschlossene Regler des
`Lageregelkreises ist in Fig. 1 mit 29 bezeichnet. Ein Soll(cid:173)
`wert- bzw. Fiihrungsgrol3engeber 30 ist ebenfalls mit
`dem Regler 29 verbunden. Neben den Seilabschnitten
`12, 13 sind in kurzen Abstlinden von diesen Detektoren
`31 angeordnet, die bei der Auslenkung der Seile um
`einen vorgebbaren Abstand aus der Horizontalen an(cid:173)
`sprechen und eine Meldung an eine Einrichtung 32 ab(cid:173)
`geben, von der eine Storung angezeigt wird. Die Ein(cid:173)
`richtung 32 schaltet auch den Elektromotor 25 ab und
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`betlitigt die Doppelbremse 25'. Die Verbindungsleitun(cid:173)
`gen zwischen den Detektoren 31, bei denen es sich um
`Endschalter oder kontaktlose Initiatoren handeln kann,
`sind der Obersichtlichkeit halber nicht in Fig. 1 darge(cid:173)
`stellt.
`Die Sammelrolle 11 ist mit einem Oberlastdetektor 33
`verbunden, bei dem es sich z. B. um einen Drucksensor
`handelt, der einen Relaisausgang aufweist, der an die
`Einrichtung 32 angeschlossen ist. Die Fig. 1 zeigt nur
`10 das Symbol des Drucksensors 33.
`An denjenigen Stellen der Trommel 2, die den einzel(cid:173)
`nen Seilen 3 bis 8 zugeordnet sind, liegen jeweils zwei
`drehbare Rollen 34, 35 an diametral einander gegen(cid:173)
`tiberliegenden Stellen der Trommel 2 auf den Seilen 3
`15 bis 8 auf. Die Fig. 2 zeigt dies an einem Querschnitt
`Jangs der Linien I-Ider Trommel 2. Das Paar der Rollen
`34, 35 steht unter Federvorspannung miteinander in
`Verbindung.
`Die Rollen 34, 35 sind in radialer Richtung der Trom-
`20 mel 2 verschiebbar gelagert. Die federnde Verbindung
`ist in Fig. 2 mit 36 bezeichnet. Ein Detektor 37 ist mit
`den Rollen 34, 35 verbunden und wird bei einer Auslen(cid:173)
`kung der Rollen 34, 35 nach aul3en betatigt. Der Detek(cid:173)
`tor 37 ist ebenfalls mit der Einrichtung 32 verbunden, so
`25 dal3 beim Ansprechen des Detektors 37 der Motor 25
`abgeschaltet und die Doppelbremse 25' betatigt wird.
`Die aus dem Elektromotor 25, dem Schneckengetrie(cid:173)
`be 20 und der Trommel 2 bestehende Vorrichtung ist auf
`Schwingmetallen 38, 39 gelagert.
`Die axiale Verschiebung der Trommel 2 wird <lurch
`einen Detektor 40 erfal3t, der mit der Einrichtung 32
`verbunden ist. Wenn die Trommel 2 zu weit axial nach
`oben verschoben wird, spricht der Detektor 40 an, wo(cid:173)
`durch der Elektromotor 25 abgeschaltet und die Dop-
`35 pelbremse 25' betatigt wird. Weiterhin wird eine Sto(cid:173)
`rungsmeldung erzeugt. Es wird damit verhindert, dal3
`eine unerwOnscht grol3e Seillange von der Trommel 2
`abgewickelt wird.
`Zurn Auf- und Abwickeln der Seile 3 bis 8 wird der
`40 Elektromotor 25 eingeschaltet. Es wird beispielsweise
`mit dem Sollwertgeber 30 die horizontale Position einer
`oder mehrerer, an den Seilenden hangenden Lasten vor(cid:173)
`gegeben. Die Seile 3 bis 8 werden dann auf- bzw. abge(cid:173)
`wickelt, bis die Lasten diese Positionen eingenommen
`45 haben. Es soil noch darauf hingewiesen werden, dal3
`ausgedehnte Lasten z. B. an mehreren Seilen aufge(cid:173)
`hlingt werden. Wahrend des Auf- und Abwickelns wird
`die Trommel 2 gedreht und gleichzeitig derart axial ver(cid:173)
`schoben, dal3 die Seilabschnitte 12, 13 immer waagrecht
`50 verlaufen. Dies wird <lurch Abstimmung der Steigung
`des Gewindes der Gewindespindel 14 auf die Starke der
`Seile 3 bis 8 erreicht. Bei einer Trommelumdrehung
`wird die Trommel um eine Seilstarke axial verschoben.
`Aufgrund dieser Tatsache besteht unter Beriicksichti-
`55 gung des Obersetzungsverhaltnisses des Schneckenge(cid:173)
`triebes 20 Proportionalitat jeweils zwischen Beginn und
`Ende eines Auf- oder Abwickelvorgangs von der Trom(cid:173)
`mel 2 abgewickelten Seilstiicks und der vom Weggeber
`erfaBten Wegdifferenz, die z. B. als Drehwinkeldifferenz
`60 erfaBt und mit den entsprechenden Konstanten multipli(cid:173)
`ziert wird, um die Lange des Seilstiicks genau zu bestim(cid:173)
`men. Es ist daher eine genaue Positionierung der Last
`moglich. Dies wirkt sich insbesondere von Vorteil beim
`Absetzen der Last aus, die stoBfrei, z. B. auf der Bilhne,
`65 abgesetzt werden kann. Der Lageregelkreis weist eine
`lageregelabweichungsabhangige Geschwindigkeit auf,
`die beim Absetzen der Last auf Null zuriickgeht, so daB
`die Last vor dem Absetzen stetig abgebremst und da-
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`henden Anspriiche, dadurch gekennzeichnet, daB
`auf dem Seil auf der Trammel (2) Rollen (34, 35)
`aufliegen, die mit Federkraft gegen das Seil (3 bis 8)
`gedrilckt werden, radial verschiebbar angeordnet
`sind und im einstellbaren Abstand von der Seil(cid:173)
`oberflache Detektoren (37) betatigen.
`9. Wintle nach einem oder mehreren der vorherge(cid:173)
`henden Anspriiche, dadurch gekennzeichnet, daB
`das Seil (3 bis 8) iiber eine Rolle (11) gefiihrt ist, die
`mit einem Oberlastdetektor (33) verbunden ist.
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`Hierzu 1 Seite(n) Zeichnungen
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`nach abgesetzt wird.
`Falls eine zu schwere Last an die Seile gehangt wird,
`spricht der Detektor 33 mit einer St6rungsmeldung an
`und schaltet den Elektromotor 25 unter gleichzeitiger
`Abbremsung ab. Wenn die Last beim Absetzen auf ein 5
`unvorhergesehenes Hindernis tritt, das den Weiter(cid:173)
`transport blockiert, treten Seilauslenkungen auf, die die
`Detektoren 31 zum Ansprechen bringen, wodurch
`ebenfalls der Elektromotor 25 abgeschaltet und abge-
`bremst wird.
`Seillagenkreuzungen werden durch die Detektoren
`37 erfaBt und bewirken neben einer St6rungsmeldung
`eine Abschaltung und Abbremsung des Elektromotors
`25. Die Winde 1 ist deshalb besonders betriebssicher.
`Ein vorteilhaftes Einsatzgebiet der Wintle 1 sind Thea-
`ter, um Requisiten, Kulissen und dergleichen zu trans(cid:173)
`portieren.
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`Patentansprilche
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`1. Winde zum Auf- und Abwickeln wenigstens eines
`Seils, das iiber wenigstens eine Umlenkrolle ge(cid:173)
`fi.ihrt ist und an einem Ende mit mindestens einer
`Last verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daB
`das Seil (3, 4, 5, 6, 7, 8) von einer Trammel (2) zu 25
`einer ortsfesten Rolle (9, 10) gefilhrt ist und daB die
`motorisch oder von Hand wahlweise in zwei zuein(cid:173)
`ander entgegengesetzten Drehrichtungen antreib(cid:173)
`bare Trammel (2) zwangslaufig beim Auf- und Ab(cid:173)
`wickeln relativ zur Rolle axial derart verschiebbar 30
`ist, daB die Auf- und Abwickelstelle des Seils (3, 8)
`auf der Trammel (2) gegeniiber der Rolle (9, 10)
`gleich ist.
`2. Wintle nach Anspruch l, dadurch gekennzeich(cid:173)
`net, daB zwischen der Rolle (9, 10) und der Aufwik- 35
`kelstelle des Seils (3, 8) auf der Trammel (2) jeweils
`horizontale Seilabschnitte (12, 13) verlaufen.
`3. Winde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn(cid:173)
`zeichnet, daB die Trammel (2) um eine vertikale
`Achse drehbar und langs dieser bewegbar ist.
`4. Wintle nach einem oder mehreren der vorherge(cid:173)
`henden Anspriiche, dadurch gekennzeichnet, daB
`die Trammel (2) formschliissig mit einem Elektro(cid:173)
`motor (25) verbunden ist, der Stellglied in einem
`Positionierregelkreis ist, und daB ein Lageistwert- 45
`geber mit der Antriebswelle des Elektromotors (25)
`verbunden ist.
`5. Winde nach einem oder mehreren der vorherge(cid:173)
`henden Anspriiche, dadurch gekennzeichnet, daB
`die Trammel (2) mit einer vom Elektromotor (25) 50
`antreibbaren Gewindespindel (14) axial verschieb(cid:173)
`bar verbunden ist.
`6. Winde nach einem oder mehreren der vorherge(cid:173)
`henden Anspriiche, dadurch gekennzeichnet, daB
`eine mit der Trammel (2) verbundene Welle (18) im 55
`Schiebesitz mit der Welle (20a) eines Getriebes (20)
`verbunden ist, das vom Elektromotor (25) angetrie(cid:173)
`ben wird.
`7. Winde nach einem oder mehreren der vorherge(cid:173)
`henden Anspriiche, dadurch gekennzeichnet, daB 60
`zwischen der Rolle (9, 10) und der Trammel (2)
`unterhalb des vom gespannten Seil (3, 8) eingenom(cid:173)
`menen Raums ein Detektor (31) angeordnet ist, der
`bei durchhangendem Seil (3, 8) betatigbar ist und
`mit einer Einrichtung (32) zur St6rungsmeldung 65
`und/oder Abschaltung des Elektromotors (25) ver(cid:173)
`bunden ist.
`8. Winde nach einem oder mehreren der vorherge-
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`ZEICHNUNGEN SEITE 1
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`Nummer:
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`Offenlegungstag :
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`19. August 1993
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